Kompozit Yama İle Tamir Edilmiş İnce Levhalarda Yorulma Çatlak İlerlemesi Üzerinde Yapıştırma Parametrelerinin Etkisi

Abstract

Bu çalışmada kompozit yama kullanılarak yapıştırıcı ile bir yüzü tamir edilmiş çatlak içeren ince Alüminyum levhaların yorulma davranışı sayısal olarak incelenmiştir. Kompozit yama olarak cam/epoksiden üretilmiş farklı kalınlık ve fiber takviye açılarında yamalar kullanılmış olup, merkezinde yükleme doğrultusuna göre farklı açılarda konumlanmış çatlağa sahip levha ise 2024-T3 Alüminyum alaşımıdır. Yorulma yükü etkisi altında levhada çatlak ucu gerilme şiddet faktörleri, çatlak ilerleme doğrultusu ve levha ömrü sayısal olarak hesaplanmıştır. Çözümde sonlu elemanlar paket programı ANSYS,12.1 kullanılmıştır ve tamir edilmiş levha üç boyutlu olarak modellenmiştir. Gerilme şiddet faktörü; Yer değiştirme Extrapolasyon (YE) metodu ile hesaplanmıştır. Kompozit yama özelliklerinin, çatlak doğrultularının ve yapıştırıcı kalınlıklarının değişiminin çatlak ilerlemesi ve ömür üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar grafikler halinde sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Kompozit yama, yorulma, çatlak ilerlemesi, sonlu elemanlar metodu, gerilme şiddet faktörü.In this study, fatigue behavior of single-side repaired aluminum plates is investigated, numerically. Composite patch obtained from glass/epoxy laminate which are manufactured for different thickness and fiber orientation angles are used. Aluminum Alloy plates having centered crack whose axes are selected at different angles according to the load direction is 2023-T3. Crack tip stress intensity factor, crack growth direction and plate life are solved under fatigue load condition. In the numerical solution, ANSYS, 12.1 finite element package program is used and the repaired plate is modeled as the three dimensional. Stress intensity factor is calculated by using Displacement Extrapolation (DE) method. Effect of variation of composite patch properties, crack directions and adhesive thickness on crack growth and life is examined. Obtained results are presented in the form of graphs. Keywords: Composite patch, stress intensity factor, finite element analysis, adhesive, pin joint.