Kırılgan Malzemelerin Çekme ve Makaslama Kırılmaları Üzerinde Deneysel ve Sayısal Çalışmalar

Authors : Nazife ERARSLAN

Pages : 173-182

Doi:10.21605/cukurovaummfd.358420

View : 13 | Download : 9

Publication Date : 2017-10-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Kayalar ve beton gibi kırılgan malzemelerin ani ve şiddetli kırılmaları hala madencilik ve inşaat endüstrilerinde ölümcül olayların sebepleridir. Bu çalışmanın temel amacı ortak kırılma modu olan modeI-II, mod I (çekme kırılmaları) ve mod II (makaslama) kırılmalarından oluşan yenilmelerin, hazırlanmış CCNBD ismi verilen kaya ve beton numuneler ile incelenmesidir. Statik çapsal basma gerilmesi altında test edilen numunelerde, çatlak eğim açısı , 30 olana kadar çentik çatlağında Mod I kırılmaya neden olan açılmalar görülmüştür. Bunun yanında  açısı 33’den büyük olduğunda ise çentik çatlağında kapanma gözlenmiştir ve bu kapanma  açısı 45 ve 70 olduğunda oldukça fazla ve belirgin olmuştur. Sonlu elemanlar yöntemi ile işleyen FRANC2D programı kullanarak sayısal modellemeler yapılmıştır ve gerilme dağılımı analizi, çatlaklanma modellemeleri yapılarak Mod I ve II tıkızlık değerleri olan KIc and KIIc değerleri bulunmuştur. Sayısal analiz sonuçlarına göre, çapsal basma gerilmesi altında test edilen CCNBD numunelerde salt Mod I veya salt Mod II kırılmaların mümkün olmadığı bulunmuştur. Ayrıca sayısal analiz sonuçları, çatlaklanmanın başlamasında mode I tıkızlık değeri olan KIC’nin Mod II tıkızlık değeri KIIC’den daha baskın olduğu ve oluşmuş çatlağın ilerlemesinde ise tam tersi olduğunu göstermiştir.
Keywords : Kırılma tıkızlığı, Mod I ve Mod II kırılma, FRANC2D, Kaya ve beton kırılmaları