Belirsizliklerin yorulma ömrü üzerindeki etkilerinin aralık sayılar kullanarak analizi

IF 1 4区工程技术 Q3 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY

Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University Pub Date : 2023-05-14 DOI:10.17341/gazimmfd.1074423

Ayşe ERDÖLEN, Zafer KÜTÜĞ

{"title":"Belirsizliklerin yorulma ömrü üzerindeki etkilerinin aralık sayılar kullanarak analizi","authors":"Ayşe ERDÖLEN, Zafer KÜTÜĞ","doi":"10.17341/gazimmfd.1074423","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Büyüklüğü zamanla değişen yüklemeler altında mühendislik yapılarındaki küçük yorulma çatlakları, daha sonrasında gelişerek ani ve yıkıcı hasarların oluşması gibi tehlikeli sonuçlara ulaşabilmektedir. Yorulma Çatlak Büyümesi (FCG) ömrünün güvenli bir aralıkta tanımlanması, bir sistemin işletme yükleri altında emniyetli bir şekilde çalıştırılması için son derece önemlidir. Bu sayede doğru bir bakım ve servis aralığının tespiti öngörülerek söz konusu hasarların aniden ortaya çıkması önlenebilmektedir. Diğer taraftan tasarım sürecinde yorulma performansının belirlenmesinde, yetersiz bilgilerden ve genellemelerden kaynaklanan bazı belirsizlikler söz konudur. Bu çalışmada, kırılma mekaniğine dayalı yorulma çatlak büyümesi tahmininde yer alan, malzeme, yük ve geometri parametrelerindeki belirsizliklerin etkileri Interval Analizi Yöntemini (Aralık Sayılar) kullanılarak sunulmuştur. Dolayısıyla, farklı türden parametrelerin belirsizlikleri dikkate alınarak, FCG life için alt ve üst sınırları ile belirlenmiş güvenli aralık değerlerin elde edilmesi hedeflenmektedir. Önerilen yöntem, EN-GJS-600-3 malzeme özelliklerine sahip bir plakanın yorulma çatlağı büyüme ömrünün tahminine uygulanmıştır. Matematiksel işlemlerde MatLab ara yüzü için geliştirilen interval toolboxlar kullanılarak, interval aritmetiğine özgün olarak hazırlanan bilgisayar kodu ile birlikte çalışması sağlanmıştır.","PeriodicalId":51103,"journal":{"name":"Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University","volume":"23 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":1.0000,"publicationDate":"2023-05-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1074423","RegionNum":4,"RegionCategory":"工程技术","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q3","JCRName":"ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Büyüklüğü zamanla değişen yüklemeler altında mühendislik yapılarındaki küçük yorulma çatlakları, daha sonrasında gelişerek ani ve yıkıcı hasarların oluşması gibi tehlikeli sonuçlara ulaşabilmektedir. Yorulma Çatlak Büyümesi (FCG) ömrünün güvenli bir aralıkta tanımlanması, bir sistemin işletme yükleri altında emniyetli bir şekilde çalıştırılması için son derece önemlidir. Bu sayede doğru bir bakım ve servis aralığının tespiti öngörülerek söz konusu hasarların aniden ortaya çıkması önlenebilmektedir. Diğer taraftan tasarım sürecinde yorulma performansının belirlenmesinde, yetersiz bilgilerden ve genellemelerden kaynaklanan bazı belirsizlikler söz konudur. Bu çalışmada, kırılma mekaniğine dayalı yorulma çatlak büyümesi tahmininde yer alan, malzeme, yük ve geometri parametrelerindeki belirsizliklerin etkileri Interval Analizi Yöntemini (Aralık Sayılar) kullanılarak sunulmuştur. Dolayısıyla, farklı türden parametrelerin belirsizlikleri dikkate alınarak, FCG life için alt ve üst sınırları ile belirlenmiş güvenli aralık değerlerin elde edilmesi hedeflenmektedir. Önerilen yöntem, EN-GJS-600-3 malzeme özelliklerine sahip bir plakanın yorulma çatlağı büyüme ömrünün tahminine uygulanmıştır. Matematiksel işlemlerde MatLab ara yüzü için geliştirilen interval toolboxlar kullanılarak, interval aritmetiğine özgün olarak hazırlanan bilgisayar kodu ile birlikte çalışması sağlanmıştır.

查看原文本刊更多论文

利用区间数分析不确定性对疲劳寿命的影响

工程结构在载荷作用下产生的微小疲劳裂纹，其大小随时间而变化，日后可能发展成危险的后果，如突然发生灾难性故障。将疲劳裂纹增长（FCG）寿命定义在安全范围内，对于系统在工作载荷下的安全运行至关重要。这样，就可以通过预测正确的维护和保养间隔来防止此类损坏的突然发生。另一方面，在设计过程中，由于信息不足和以偏概全，疲劳性能的确定存在一些不确定性。在本研究中，使用区间分析法（区间数）介绍了基于断裂力学的疲劳裂纹增长预测所涉及的材料、载荷和几何参数的不确定性的影响。因此，考虑到不同类型参数的不确定性，旨在获得 FCG 寿命的下限和上限安全区间值。所提出的方法适用于预测材料属性为 EN-GJS-600-3 的板材的疲劳裂纹增长寿命。数学运算中使用了为 MatLab 界面开发的区间工具箱，它们与专门为区间运算编写的计算机代码一起工作。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY-

CiteScore

1.90

自引率

45.50%

发文量

审稿时长

6-12 weeks

期刊介绍： Gazi University Journal of the Faculty of Engineering and Architecture; Engineering qualifications described below and in the field of architecture research papers and invited articles by scanning is considered to be Turkish.