Çentikli çekme deneyinin sonlu eleman yöntemi ile incelenmesi

Abstract

Çentikli çekme deneyi özellikle malzemelerin kırılma tokluğu ve sünekliközelliklerinin tespitinde sıkça yapılan deneylerden biridir. Fakat farklı çentik yarıçaplarının incelenmesi gereği, çekme deneylerinin çok sayıda numune ilegerçekleştirilmesini gerektirmektedir. Bu da deney için malû yönden bir kaynakgerektirmektedir. Bu nedenle, daha az maliyetli sonuçlar için sonlu eleman yöntemikullanılmaktadır.Bu çalışmada yapılan çentikli çekme deneyine ait deney sonuçları ile sonlu elemanlaryöntemine ait sonuçlar karşılaştırılmıştır. Malzemelere ait basma deneyi sonuçlarıkullanılarak elde edilen gerçek birim şekil değişimi ve gerçek gerilme değerleri sonlueleman analizinde kullanılmıştır. Sonlu eleman yöntemini 2 boyutlu eksenel simetrikbir model ile oluşturulmuştur. Daha sonra bu modele çentik bölgesinde daha yoğunolacak şekilde bir ağ modeli oluşturulmuştur.Sonlu eleman yönteminde AISI 1040 ve 4140 olmak üzere 2 farklı küreselleştirilmişçelik kullanılmıştır. Her bir malzeme için farklı çentik yarıçaplı numuneler (R=2, 5ve 10mm) kullanılarak ayrı ayrı sonuçlar hesaplanmıştır.Sonuç olarak, küreselleşmiş 2 farklı çeliğe ait basma eğrilerinden yararlanarak sonlueleman yönteminde elde edilen çentikli çekme benzetimine ait sonuçlar ile deneyselsonuçların birbiriyle yaklaşık olarak uygunluk sağladığı görülmüştür.

Notched tension test is done very often for especially determining the materialsfracture toughness and ductility. In order to investigate the different notch radius innotched tension test, a lot of samples must be used in test. In this situation a financialsource is needed. Therefore Finite Element Method which support lesser cost mustbe used.In this study, experiments results and finite element results were compared. Usingthe upsetting test results which they are real stress and real strain values were used infinite element analysis. Two dimensional axisymmetric model was come into beingin FEA, and then in this model and in notched area a lot of mesh was used.AISI 1040 and 4140 steels in the hot rolled were used in the finite element method.Results were calculated for each material and different notched radius (R=2, 5 and10mm).Consequently, benefiting from the upsetting test curve, notches tension simulationresults in FEA and experimental results were become very closely.