Isıl yüklemeye maruz kalan doğrusal olmayan viskoelastik ortamlarda çatlak modellemesi

Bu tez çalışması sonlu şekil değişimi gösteren viskoelastik ortamlardaki çatlak başlangıcı ve çatlak ilerlemesi analizlerini konu almaktadır. Çalışmanın temel amacı Extended Finite Elements (XFEM) ve Cohesive Zone Model (CZM) yöntemini kullanarak malzemedeki çatlak ilerlemesi ve arayüzeydeki ayrılma analizleri için bir metodoloji geliştirmektedir. İlk önce CZM, XFEM ve J ingegral tabanlı konvansiyonel yöntem kullanılarak bazı karşılaştırmalı değerlendirme (benchmark) çalışmaları gerçekleştirildi. Daha sonra literatürden alınan katı yakıtlı analog roket motorunda yakıt iç yüzeyinde çatlak ve arayüzeyde ayrılma durumları için soğuma ısıl yüklemesi altında gerilme analizleri gerçekleştirildi. Öngörülerin literatürdeki sonuçlarla nicel ve nitel olarak karşılaştırılması yapılarak çatlak ilerleme analizinde kullanılacak model doğrulandı. Son olarak çevrimsel sıcaklık yüklemesi altında çeşitli başlangıç çatlak boyları için çatlak analizleri gerçekleştirildi ve çatlak ilerlemesinin yükleme ile değişimi hesaplandı. Analizlerin sonunda, XFEM ve CZM' nin doğrusal olmayan viskoelastik ortamlardaki çatlak ilerleme analizleri için etkin ve pratik yöntemler olduğu sonucuna varıldı.