FCPAS kullanılarak olasılık temelli üç-boyutlu kırılma mekaniği ve uygulamaları için prosedür oluşturulması

Mühendislik yapılarında kullanılan bir çok elamanda çatlaklarla karşılaşılmaktadır. Çatlak içeren yapının mekanik dayanımının ve ömrünün belirlenmesi veya tasarım aşamasındaki bir elemanın hasar toleransı yaklaşımıyla modellenmesi önemlidir. Geometrik toleranslar, malzeme özellikleri gibi belirsizlikler ve yükleme şartlarındaki değişkenliklerden dolayı makina parçaları için kesin bir ömür tahmininde bulunmak zordur. Bu nedenle ömür değerlerini etkileyecek değişkenlikler dikkate alınarak olasılık temelli yaklaşımlarda bulunulmaktadır. Bu çalışmada, üç boyutlu yorulma çatlak ilerleme problemleri için Monte Carlo simulasyonu ile olasılık temelli ömür tahmin yöntemi oluşturulmuş ve deneylerle doğrulanmıştır. Yorulma çatlak ilerleme ömrünü etkileyen malzeme özelliklerindeki belirsizlik, 7075-T6 alüminyum ile standart Compact Tension numunesi kullanılarak belirlenmiştir. Sabit ve değişken genlikli yükleme altında literatürdeki yorulma çatlak ilerleme modelleri değerlendirilmiş ve iyileştirilmiş model önerilmiştir. İki boyutlu çatlak ilerleme deneylerinde elde edilen veriler üç boyutlu çatlak ilerleme analizlerinde kullanılmıştır. 7075-T6 alüminyum ile standart olmayan ve üç boyutlu mod-I yüzey çatlağı içeren numune tasarlanmıştır. Bu numune ile sabit ve değişken genlikli yükler altında üç boyutlu çatlak ilerleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Numune üzerindeki geometrik toleranslar, malzeme özelliklerindeki saçılımlar ve yükleme şartlarındaki değişkenlikler dikkate alınarak yorulma çatlak ilerleme simulasyonları gerçekleştirilmiştir. Farklı çatlak ilerleme modellerini kullanılarak gerçekleştirilen simulasyon sonuçları deneylerle karşılaştırılmıştır.