Maksimum yorulma ömrü için çentikli parçaların şekil eniyilemesi

Bu tezde çalışmasında, aynı fazdaki ve farklı fazdaki çok eksenli yük durumları için, çentikli parçaların yorulma ömrünü arttırmak amacıyla şekil eniyileme yöntemi uygulanmıştır. Parçaların yorulma ömrünü tahmin etmek amacıyla, iki farklı kritik-düzlem yorulma değerlendirme modeli, Smith-Watson-Topper (SWT) ve Fatemi-Socie (FS) modelleri kullanılmıştır. İki farklı çentik içeren geometri, yuvarlatma ve oluk, düşünülmüştür. Tekrarlı yüklere maruz makine parçalarının uzun yorulma ömürleri için tasarlandığı düşünülerek, çentik bölgesinde önemli bir plastik deformasyon olmadığı varsayılmıştır. Bu nedenle, parçanın lineer elastik bir davranışta olduğu kabul edilmiştir. Parçaların yapısal analizini gerçekleştirmek, SWT ve FS modelleriyle yorulma ömrünü belirlemek ve eniyileme gerçekleştirmek için ANSYS Parametrik Tasarım Dili programında kodlar geliştirilmiştir. Literatürde dairesel çentikler için rapor edilmiş deneysel sonuçlar ile tahmini sonuçlar karşılaştırılarak, belirli tipteki çentikler için modellerin geçerliliği araştırılmıştır. Sonuçlar genellikle kabul edilebilir limit aralığındadır. Çentiğin sınır çizgisi, eğriden geçen anahtar noktaları ile tanımlanmıştır ve anahtar noktalarının konumları eniyileme değişkenleri olarak seçilmiştir. Azaltılması amaçlanan gaye fonksiyonu SWT ya da FS hasar parametresi olarak seçilmiştir ve hasar parametreleri yorulma ömrüyle ters orantılıdır. Değiştirilmiş bir tavlama simulasyonu algoritması kullanarak, burulma, eğme ve eksenel yüklemelerin değişik kombinasyonlarından oluşan yüklemelere maruz kalan çentikli şaftlar için ideal çentik şekilleri elde edilmiştir. Dairesel çentiklerle kıyaslandığında, ideal çentik şekilleri için yorulma ömürlerinde önemli ölçüde gelişmeler elde edilmiştir.