Özet:

Gerilme şiddeti faktörü çatlak ucu yakınındaki gerilme alanı düzenleyen temel bir büyüklüktür. Gerilme şiddet faktörü de geometrik konfigürasyon ve cismin yükleme koşullarına bağlıdır. Farklı yöntemler kullanılarak bir dizi gerilme şiddeti faktörleri tespit edilmiştir. Bu yöntemler; teorik (Westergaard yarı ters yöntem ve karmaşık potansiyelleri yöntemi) sayısal (Green fonksiyonu, ağırlık fonksiyonları, sınır kollokasyon, yöntem alternatif dönüşümleri, integral, sürekli çıkık ve sonlu elemanlar yöntemleri) ve deney (fotoğraf esneklik, kostiklere ve bu yöntemlerin kombinasyonları) olarak sınıflandırılabilir. Bir eliptik çatlağın yakınındaki bir noktada oluşan gerilme alanı; açılma modu, düzlem içi kayma modu, düzlem dışı kayma modu olarak incelenmektedir. Bu faktörlerin koordine değişken bağımsızdır. Bu çalışmanın amacı tek kenarında çatlak bulunan dikdörtgen plakanın teorik hesaplamalar ve sonlu elamanlar metodunu kullanarak gerilme yoğunluğu faktörünü (KI) incelemektir. Farklı çatlak boyu (a=1.00, 1.25 ve 1.5 mm) ve farklı açılar gerilme yoğunluğu elde edilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca için gerilme (σy=50, 75 ve 100 MPa) altında plakanın gerilme yoğunluğu faktörü her iki yöntem ile elde edilmiştir. Söz konusu yükleme şartlarında, σx, σy, τxy ve von-Mises gerilmeleri için plaka yüzeyinde ve çatlak civarında meydana gelen gerilme alan dağılımı grafikleri gösterilmiştir. Ampirik sonuçları, özellikle Gross tarafından geliştirilen formülasyon sonuçlarının ve Ansys kullanılarak elde edilen (KI) sonuçlarıyla oldukça yakın değerler elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: