İndüksiyon ısıl yükleme ile bir çatlak etrafında oluşan gerilmelerin modellenmesi

Bu tezde indüksiyonla ısıtma yöntemi ile kaplamların ara yüzeylerinde oluşan termal gerilmelerin bulunması hedeflenmiştir. Termal gerilmelere maruz kaplamaların ömür tahmini ile ilgili etkili modellerin geliştirilmesi ile kaplamaların endüstride güvenilir bir şekilde kullanımı mümkün olmaktadır. Bunun için deneysel yorulma çalışmalarında çevrimsel termal yükleme yapılabilmesi için kontrol edilebilir ısıtmaya ihtiyaç vardır.İndüksiyonla ısıtmada, indüksiyon bobinine uygulanan alternatif voltaj, bobindeki akım ile aynı frekansta, değişken voltaj üreten alternatif bir manyetik alan oluşturur. Bu zamana bağlı elektro-manyetik alan bobindeki elektrik akısının ters yönünde bir akı oluşturan ?eddy? akımını meydana getirir. Bu ?eddy? akım ?Joule? etkisi ile ısı üretir. Bu ısı üretme işlemi hassas bir şekilde sonlu elemanlar yöntemi ile yapılabilmektedir.Bu çalışmada ara yüzünde çatlak bulunan bir parçasının indüksiyonla ısıtma sonucunda çatlak boyunca oluşan termal fark ve çatlak boyunca oluşan gerilme değişimi ANSYS sonlu elemanlar paket programı kullanılarak yapılmıştır. Analiz iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk olarak elektromanyetik-termal analiz bir çözüm döngüsü kurularak birleşik (couple) olarak yapılmış ve birleşik analiz sonucunda elde edilen sıcaklık verileri mekanik analize girdi olarak ikinci aşamada kullanılmıştır. Mekanik analiz sonucunda çatlak boyunca oluşan gerilmeler hesaplanmıştır.