Tüm Çatlak Açılarında Kritik Gerilme Şiddet Faktörü (KC)

Kompozit malzeme eksenel yükleme altında gevrek olarak kırıldığından çatlaklı numunelerde PQ =Pmaxolarak alınmış ve kritik GŞF değerleri buna göre

hesaplanmıştır. Elde edilen değerler EK 2’de verilmiştir.

6.8.1. 2a = 5 mm İçin Kritik Gerilme Şiddet Faktörü

Başlangıç çatlak boyu 2 =a 5 mm için kritik GŞF değerleri (KIC ve KIIC)

hesaplanarak elde edilen değerler EK 2’ de verilmiştir. Elde edilen K_IC ve K_IIC değerleri ile çatlak açıları arasındaki değişimin grafiği şekil 6.53 ve şekil 6.54’ de görülmektedir. 0 10 20 30 40 0 15 30 45 60 75 90 θ (o) KIC ( M N m -3 /2 ) KM BÇDM

0 10 20 0 15 30 45 60 75 90 θ (o) KII C ( M N m -3 /2 ) KM BÇDM

Şekil 6.54 2 =a 5 mm numuneler için KIIC-θ değişimi

Başlangıç çatlak boyu 2 =a 5 mm numuneler için çizilen şekil 6.53 incelenecek olursa 0o de KIC değerinin en büyük değerini aldığı ve açı arttıkça KIC

değerlerinin azaldığı açıkça görülmektedir. 0o derecede sadece ayrılma modu (mod I) meydana geldiğinden ve kuvvet çatlak düzlemine dik olarak etkidiğinden KIC en

büyük değerini burada almıştır. 15o den 75o ye kadar açı arttıkça ayrılma modu (mod I) ile birlikte kayma modu (mod II) da oluşmaya başlamıştır. Eksenel yük çatlak düzlemiyle θ kadar açı yaptığından bu yükü çatlak düzlemine dik ve çatlak düzleminde iki bileşene ayırabiliriz. Çatlak düzlemine dik bileşen mod I’ i meydana getirirken çatlak düzlemindeki bileşen de mod II’ yi meydana getirir. Çatlak açılarının artmasıyla kırılma yükü artarken çatlak ilerleme ve çatlak açılma miktarlarında azalma olmaktadır. Bunun sonucunda da KIC değerleri çatlak açısı

arttıkça azalmaktadır. K_IC değerleri iki farklı metotla hesaplanmış ve grafik buna göre çizilmiştir. BÇDM ile hesaplanan K_IC değerleri KM ile hesaplanan K_IC değerlerinden yüksek çıkmıştır. Aradaki fark 0o de %30 iken açı arttıkça azalarak 75o de %11’ e düşmüştür.

Şekil 6.54 incelendiğinde 0o de mod II olmadığı için bu açıda KIIC değerinin

sıfır olduğu görülmektedir. 15o den 45o ye kadar olan kısımda grafikte de görüldüğü gibi K_IIC artarken, 45o den sonra azalmaya başlamıştır. 0o den sonra mod II’ yi

meydana getiren çatlak düzlemindeki kuvvet artarken çatlak ilerleme ve çatlak açılma miktarlarında azalma olmaktadır. Bunun yanında çatlak ilerlemesinin çatlak düzlemi doğrultusunda olması beklenirken iki yönlü 0o/90o cam kumaşın da etkisiyle çatlak ilerlemesi yatay düzlemde olacak şekilde kink yaparak gerçekleşmiştir. Bunun sonucu olarak da 45o ye kadar artış eğilimi gösteren K_IIC değeri bu açıdan sonra azalma göstermiştir. KIIC değerleri iki farklı metotla hesaplanmış ve grafik buna

göre çizilmiştir. BÇDM ile hesaplanan K_IIC değerleri KM ile hesaplanan KIIC

değerlerinden yüksek çıkmıştır. Aradaki fark 15o de %26 iken açı arttıkça azalarak 75o de %11’ e düşmüştür.

6.8.2. 2a = 7 mm İçin Kritik Gerilme Şiddet Faktörü

Başlangıç çatlak boyu 2 =a 7 mm için kritik GŞF değerleri (KIC ve KIIC)

hesaplanarak elde edilen değerler EK 2’ de verilmiştir. Elde edilen K_IC ve K_IIC değerleri ile çatlak açıları arasındaki değişimin grafiği şekil 6.55 ve şekil 6.56’ da görülmektedir. 0 10 20 30 40 0 15 30 45 60 75 90 θ (o) KIC ( M N m -3 /2 ) KM BÇDM

0 10 20 0 15 30 45 60 75 90 θ (o) KII C ( M N m -3 /2 ) KM BÇDM

Şekil 6.56 2 =a 7 mm numuneler için KIIC-θ değişimi

Başlangıç çatlak boyu 2 =a 7 mm numuneler için çizilen şekil 6.55 incelenecek olursa 0o de KIC değerinin en büyük değerini aldığı ve açı arttıkça KIC

değerlerinin azaldığı açıkça görülmektedir. 0o derecede sadece ayrılma modu (mod I) meydana geldiğinden ve kuvvet çatlak düzlemine dik olarak etkidiğinden KIC en

büyük değerini burada almıştır. 15o den 75o ye kadar açı arttıkça ayrılma modu (mod I) ile birlikte kayma modu (mod II) da oluşmaya başlamıştır. Eksenel yük çatlak düzlemiyle θ kadar açı yaptığından bu yükü çatlak düzlemine dik ve çatlak düzleminde iki bileşene ayırabiliriz. Çatlak düzlemine dik bileşen mod I’ i meydana getirirken çatlak düzlemindeki bileşen de mod II’ yi meydana getirir. Çatlak açılarının artmasıyla kırılma yükü artarken çatlak ilerleme ve çatlak açılma miktarlarında azalma olmaktadır. Bunun sonucunda da KIC değerleri çatlak açısı

arttıkça azalmaktadır. K_IC değerleri iki farklı metotla hesaplanmış ve grafik buna göre çizilmiştir. BÇDM ile hesaplanan K_IC değerleri KM ile hesaplanan K_IC değerlerinden yüksek çıkmıştır. Aradaki fark 0o de %43 iken açı arttıkça azalarak 75o de %18’ e düşmüştür.

Şekil 6.56 incelendiğinde 0o de mod II olmadığı için bu açıda KIIC değerinin

sıfır olduğu görülmektedir. 15o den 45o ye kadar olan kısımda grafikte de görüldüğü gibi K_IIC artarken 45o den sonra azalmaya başlamıştır. 0o den sonra mod II’ yi

meydana getiren çatlak düzlemindeki kuvvet artarken çatlak ilerleme ve çatlak açılma miktarlarında azalma olmaktadır. Bunun yanında çatlak ilerlemesinin çatlak düzlemi doğrultusunda olması beklenirken iki yönlü 0o/90o cam kumaşın da etkisiyle çatlak ilerlemesi yatay düzlemde olacak şekilde kink yaparak gerçekleşmiştir. Bunun sonucu olarak da 45o ye kadar artış eğilimi gösteren K_IIC değeri bu açıdan sonra azalma göstermiştir. KIIC değerleri iki farklı metotla hesaplanmış ve grafik buna

göre çizilmiştir. BÇDM ile hesaplanan K_IIC değerleri KM ile hesaplanan KIIC

değerlerinden yüksek çıkmıştır. Aradaki fark 15o de %34 iken açı arttıkça azalarak 75o de %18’ e düşmüştür.

6.8.3. 2a = 9 mm İçin Kritik Gerilme Şiddet Faktörü

Başlangıç çatlak boyu 2 =a 9 mm için kritik GŞF değerleri (KIC ve KIIC)

hesaplanarak elde edilen değerler EK 2’ de verilmiştir. Elde edilen K_IC ve K_IIC değerleri ile çatlak açıları arasındaki değişimin grafiği şekil 6.57 ve şekil 6.58’ de görülmektedir. 0 10 20 30 40 0 15 30 45 60 75 90 θ (o) KIC ( M N m -3 /2 ) KM BÇDM

0 10 20 0 15 30 45 60 75 90 θ (o) KII C ( M N m -3 /2 ) KM BÇDM

Şekil 6.58 2 =a 9 mm numuneler için KIIC-θ değişimi

Başlangıç çatlak boyu 2 =a 9 mm numuneler için çizilen şekil 6.57 incelenecek olursa 0o de KIC değerinin en büyük değerini aldığı ve açı arttıkça KIC

değerlerinin azaldığı açıkça görülmektedir. 0o derecede sadece ayrılma modu (mod I) meydana geldiğinden ve kuvvet çatlak düzlemine dik olarak etkidiğinden KIC en

büyük değerini burada almıştır. 15o den 75o ye kadar açı arttıkça ayrılma modu (mod I) ile birlikte kayma modu (mod II) da oluşmaya başlamıştır. Eksenel yük çatlak düzlemiyle θ kadar açı yaptığından bu yükü çatlak düzlemine dik ve çatlak düzleminde iki bileşene ayırabiliriz. Çatlak düzlemine dik bileşen mod I’ i meydana getirirken çatlak düzlemindeki bileşen de mod II’ yi meydana getirir. Çatlak açılarının artmasıyla kırılma yükü artarken çatlak ilerleme ve çatlak açılma miktarlarında azalma olmaktadır. Bunun sonucunda da KIC değerleri çatlak açısı

arttıkça azalmaktadır. K_IC değerleri iki farklı metotla hesaplanmış ve grafik buna göre çizilmiştir. BÇDM ile hesaplanan K_IC değerleri KM ile hesaplanan K_IC değerlerinden yüksek çıkmıştır. Aradaki fark 0o de %63 iken açı arttıkça azalarak 75o de %26’ ya düşmüştür.

Şekil 6.58 incelendiğinde 0o de mod II olmadığı için bu açıda KIIC değerinin

sıfır olduğu görülmektedir. 15o den 45o ye kadar olan kısımda grafikte de görüldüğü gibi K_IIC artarken 45o den sonra azalmaya başlamıştır. 0o den sonra mod II’ yi

meydana getiren çatlak düzlemindeki kuvvet artarken çatlak ilerleme ve çatlak açılma miktarlarında azalma olmaktadır. Bunun yanında çatlak ilerlemesinin çatlak düzlemi doğrultusunda olması beklenirken iki yönlü 0o/90o cam kumaşın da etkisiyle çatlak ilerlemesi yatay düzlemde olacak şekilde kink yaparak gerçekleşmiştir. Bunun sonucu olarak da 45o ye kadar artış eğilimi gösteren K_IIC değeri bu açıdan sonra azalma göstermiştir. KIIC değerleri iki farklı metotla hesaplanmış ve grafik buna

göre çizilmiştir. BÇDM ile hesaplanan K_IIC değerleri KM ile hesaplanan KIIC

değerlerinden yüksek çıkmıştır. Aradaki fark 15o de %56 iken açı arttıkça azalarak 75o de %26’ ya düşmüştür.