ISSN:1304-4141
Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi 2005 (2) 51-61
TEKNOLOJİK
ARAŞTIRMALAR
Makale
Farklı Kalınlıktaki Parçaların Alın Kaynağında Geçiş Bölgesinin Gerilme Yığılmalarına Etkisi
İsmail UCUN, Şükrü TALAS, Süleyman TASGETIREN Afyon Kocatepe Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Afyonkarahisar
ÖZET
Farklı kalınlıktaki iki çelik plakanın kaynağında karşılaşılan zorluk yük iletiminin plakalar arasında homojen dağılmamasından doğmaktadır. Bu tür kaynaklı bağlantılarda iyi bir geçiş bölgesi kaynak ve dolayısıyla yorulma dayanım değerleri açısından oldukça önemlidir. Geçiş bölgesinin dizaynı, keskin geçiş veya kademeli geçiş şekilleri, oluşan yük dağılımını etkilemektedir.
Bu çalışmada, tek ve çift geçiş bölgeli kaynaklanmış iki çelik plakanın ve iki silindirin sonlu elemanlar metodu ile statik analizleri incelenmiştir. Analizlerde gerilme dağılımları bulunmuş ve geçiş bölge uzunluğunun gerilme değerlerine etkisi araştırılmıştır. Problemde aynı mekanik özelliklere sahip çelik malzemeler düşünülmüştür. Ayrıca, çift, tek taraflı ve eksenel simetri durumundaki kaynaklı bağlantılarda geçiş bölge uzunluğunun gerilme değerleri karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Kaynak, Sonlu Elemanlar Metodu, Kaynak Geçiş Uzunluğu, Gerilme Analizi
1. GİRİŞ
Günümüz teknolojisinde metallerin birleştirilmesinde lazer kaynağı, nokta kaynağı, elektron ışın kaynağı gibi değişik kaynak türleri ve yöntemler kullanılmaktadır[1]. İki farklı kalınlıktaki malzemenin kaynatılmasında kaynak ağzının açılması kaynak dayanımını artırdığı gibi, bağlantıda tek veya çift geçiş bölgelerinin tanımlanması yorulma açısından belirleyici faktördür [2]. Genellikle literatürde kaynak geçiş uzunluğu ile ilgili ampirik tavsiyeler dışında detaylı bir araştırma bulunmamaktadır.
Kaynaklı birleştirmelerde yükleme tipine bağlı olarak genellikle yorulma, makro ve mikro çatlaklar gibi çeşitli hasarlar meydana gelebilmektedir. Bu hasarlar kaynak bölgesinde oluşan yüksek gerilmelerden dolayı kopma veya kırılma şeklinde gerçekleşmektedir. Diğer yandan, kaynak yorulma ömrü korozyon, aşınma, artık gerilmeler, malzeme özellikleri ve çalışma koşulları gibi birçok etkene bağlıdır [3]. Bu özellikler dikkate alınarak kaynaklı bağlantılar farklı boyutlarda analiz edilebilir. Kaynaklı bağlantılarda yorulma ve kırılma durumu incelendiğinde gerilmenin yanında kırılma modları belirleyici faktörlerdir [4,5]. Kaynaklı bağlantılarda meydana gelen ısıdan dolayı özellikle iç gerilmeler meydana gelmekte ve bu durum hem mikro yapıyı hem de yorulma ömrünü etkilemektedir.
Doerk vd.[6] kaynatılmış yapısal bağlantılarda sıcak nokta gerilimleri hesaplamak için farklı bir metot geliştirmişlerdir. Bu metotla birlikte nümerik olarak sonlu elemanlar metodu kullanılmış olup modeller iki ve üç boyutlu olarak ele alınmıştır. Aynı zamanda farklı mesh yoğunlu ile yapılan analizler birbiriyle
kıyaslanmıştır ve daha yoğun mesh yapılarında doğru sonuçlar bulunmuştur. Kaynaklı bağlantılarda yorulma ömrü gerilme dağılımına bağlıdır ve çalışma koşullarına bağlı olarak statik kuvvetlere maruz kalabildiği gibi, dinamik yükleme durumlarına da maruz kalabilmektedir[7].
Kaynaklı bağlantılarda parametreler gibi özellikle kaynak geometrisi önemlidir. Bunun için Leng vd.[8]
çalışmalarında kaynak geometrisinin önemli etkilerini belirlemek için matematiksel bir metot tanımlamışlardır. Farklı kaynak geometrisi ve parametresine sahip uç kaynak bağlantıları incelenmiş ve artık gerilmeler tespit edilmeye çalışılmıştır. Farklı kaynak geometrisi olarak uç eğrilik yarıçapı, kaynak açısı, ilerleme açısı, kalınlık gibi parametreler seçilmiştir. Bununla birlikte kaynak hızı, voltajı ve akımı değerlendirilmiştir. İki tarafından kaynak ağzı açılmış olan modelde kaynak ağzı mesafeleri değerlendirilerek her iki taraftan gerilim uygulanmıştır. Kaynak ağızları mesafesi arttıkça, artık gerilmelerde önemli azalma olduğu görülmüştür. Çeşitli makine tasarım kitaplarında bu geçiş bölgesi için farklı katsayılar önerilmektedir. Özellikle tek geçiş bölgesi için a değerinin 2’den küçük olmaması gerektiği belirtilmektedir.
Bu çalışmada, tek ve çift geçiş bölgeli iki çelik plakanın ve iki silindirin sonlu elemanlar metodu ile statik analizleri incelenmiştir. Analizlerde gerilme dağılımları bulunmuş ve geçiş bölge uzunluğunun gerilme değerlerine etkisi araştırılmıştır. Çift, tek geçiş uzunlukları ve eksenel simetri durumundaki sonuçlar birbiriyle karşılaştırılmıştır. Analizlerde, değişken olarak üç adet kalınlık farkı ve beş adet geçiş mesafesi ele alınmıştır. Problemin geometrik özellikleri şekil 1’de gösterilmiştir. Sonuçlar uygulanan gerilme ile boyutsuzlaştırılarak gerilme konsantrasyon katsayısı değerleri elde edilmiştir.
Şekil 1. Problemin Geometrik Özellikleri
2.Analiz
2.1. Problemin Geometrik Modeli
Çözümü yapılan problemde T/t=2, 3 and 4 boyutlarında üç farklı kalınlık incelenmiştir. Ayrıca, a=0,1,2,3,4 ve 5 alınarak altı farklı geçiş bölge uzunluğu analiz edilmiştir. Problem tek model olarak modellenip simetri ve eksenel simetri özelliklerinden yararlanılarak diğer iki problemde çözülür. Bu çalışmada, alın kaynağı ile kaynak yapılmış farklı kalınlıktaki levhalar ile silindirin analizi yapılmıştır.
A/2 A/2
s
2t A
st
2t
2T 2T
T
L=a(T-t)
Levhalar da geçiş bölgesi tek tarafta bırakılmış veya simetrik olarak bırakılmıştır. Probleme ait yükleme durumu ve sınır şartları şekil 2’de gösterilmiştir. Yük olarak sabit bir gerilme değeri uygulanmıştır.
Şekil 2. Yükleme Durumu ve Sınır Koşulları
2.2. Problemin Sonlu Elemanlar Modeli
Analizlerde sonlu elemanlar metodu kullanılmıştır. Gerilme analizinde Franc2d/L sonlu elemanlar programı kullanılmıştır. Problem iki boyutlu olarak ele alınmış ve düzlem gerilme durumu olarak düşünülmüştür. Analizlerde kullanılan sonlu elemanlar modelinin mesh yapısı şekil 3’de gösterilmiştir.
Çözümün daha hassas istendiği kaynak bitiş bölgesi daha yoğun elemanlara bölünmüştür. Problemin sonlu elemanlar modelinde 8 düğümlü dörtgen elemanlar ve altı düğümlü üçgen elemanlar kullanılmış olup, düğüm sayısı 6778 ve eleman sayısı 2347’dir.
Sekil 3. Sonlu Elemanlar Modeli ve Kaynaklı Bölgenin Ağ Yapısı
Sonlu elemanlar metodu ile bir problemin çözümünde ağ yapısı gibi özellikle düğüm ve eleman sayıları çok önemlidir. Yüksek sayıdaki düğüm sayısı alınan sonuçların doğruluğunu artırmakta ancak çözüm suresini uzatmaktadır. Bunu nedenle, problem çözümünde optimum düğüm sayısının belirlenmesi gerekir.
Bu çalışmada optimum düğüm sayılarını elde etmek için yakınsama metodu kullanılmıştır. Bu amaçla gerilme dağılımının en hassas olduğu geçiş bölgesi sonundaki bölge özel olarak ele alınmıştır. Bu bölgedeki t/4’lük kısım parametrik olarak farklı boyutlardaki elemanlara bölünmüş ve artık gerilme artışı olmayan eleman boyutu optimum olarak belirlenmiştir. Optimum noktada en büyük eleman boyu 0.00625t kadar olmaktadır. Bu metot da, kaynak geçiş bölgesindeki eleman sayıları değiştirilerek çeşitli analizler yapılmıştır. Bu analizlerde, belirli bir düğümden sonra gerilme sonuçlarında değişme olmadığı gözlenmiştir. Sonlu elemanlar modelindeki düğüm sayılarının geçiş bölgesindeki gerilme dağılımına etkisi şekil 4’de gösterilmiştir.
Silindirik Çift geçiş bölgeli Tek geçiş bölgeli
F
y F
y x
F x
y x
Yakınsama çalışması 1,5
1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7
0 10 20 30 40 50
Çentik dibindeki bölüntü sayısı σxx
/σa
Sekil 4. Eleman Sayısının Geçiş Bölgesindeki Gerilim Dağılımına Etkisi 3. Malzemenin Mekanik Özellikleri
Farklı kaynak bağlantılarında tek tip malzeme düşünülmüştür. Aynı özelliklere sahip iki malzemenin kaynatılmasında yapı çeliği kullanılmıştır. Problemlerde kullanılan malzemeye ait mekanik özellikler Tablo 1’de gösterilmiştir.
Tablo 1. Malzemenin Mekanik Özellikleri Elastisite Modülü (E) (GPa) 200
Poisson Oranı (ν) 0.3
Yoğunluk (ρ) (kg/m3) 7800
4. Sonuçlar ve Tartışma
Tek geçiş bölgeli kaynaklı bağlantıda oluşan gerilme dağılımı T/t=3 ve a=3 için şekil 5’de gösterilmiştir.
Problemde maksimum gerilme geçiş bölgesinin başladığı kaynak noktasında meydana gelmektedir. Bu kaynak bölgesi kritik gerilme noktası olarak düşünülebilir. Burada ele alınan x yönündeki gerilme değerleridir. Problemde kritik kaynak bölgesindeki gerilmeler önemli ölçüde değişirken kaynak boyunca gerilmelerin sabit kaldığı görülmektedir. Kaynak uç noktasında uygulanan gerilmenin 3,15 katı gerilme oluşmakta ve bu değer giderek azalmaktadır. Gerilme konsantrasyon değerini elde etmek acısında elde edilen σxx değeri uygulanan σa gerilimine bölümüne boyutsuzlaştırma işlemi yapılmıştır.
Şekil 5. Tek Geçiş Bölgesindeki Gerilme Dağılımı (T/t=3, a=3)
Hassas kesitteki gerilme dağılımı t/T=2 için şekil 6’da verilmiştir. Görüldüğü gibi y/t=0-0,1 bölgesinde önemli bir değer olmakta bundan sonra gerilmeler sabit ve uygulanan gerilmenin altındaki değerlerde oluşmaktadır. Bu nedenle analizlerdeki diğer grafiklerde y/t=0,1’e kadar çizim yapılmıştır.
Tek geçiş bölgeli kaynaklı bağlantıda, T/t=2 için elde edilen en büyük gerilme a=0 durumunda meydana gelmiştir. a=0 dan başlayarak geçiş bölgesinin büyümesiyle birlikte gerilme değerleri önemli derecede azalmıştır. En uzun geçiş bölgesinde en düşük gerilme değeri elde edilmiştir.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 6. Tek geçiş bölgeye için gerilme dağılımı (T/t=2)
T/t=3 ve 4 için yapılan analizlerde ise, T/t=2’ye göre farklı gerilme sonuçları elde edilmiştir (şekil 7,8).
T/t=2 için en büyük gerilme a=0 geçiş uzunluğunda gerçekleşirken T/t=3 ve 4 de en büyük gerilmeler a=1 uzunluğunda bulunmuştur. Kritik bölgedeki kaynak bölgesinden başlayarak kaynağın son noktasına kadar gerilme değerlerinde önemli azalma meydana gelmektedir. Aynı zamanda geçiş bölge uzunlukları arasındaki gerilme farklılıkları önemli ölçüde azalmaktadır. Kaynağın diğer uzunluğunda gerilme değişimleri olmadığından göz ardı edilmiştir.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 7. Tek geçiş bölgesi için gerilme dağılımı (T/t=3)
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 8. Tek geçiş bölgesi için gerilme dağılımı (T/t=4)
Bu üç farklı malzeme kalınlıkları karşılaştırdığımızda, kritik bölgedeki gerilme değerleri kaynak yapılan iki malzemenin kalınlık oranları arttıkça büyümektedir. Kaynak yapılan parçaların kalınlıkları birbirine yakın olduğunda gerilme değerlerinde önemli azalma meydana gelmektedir. İlk kaynak noktasından başlayarak farklı geçiş bölge uzunlukları ile gerilme değerleri önemli derecede düşmekte ve belirli bir kaynak uzunluğundan sonra gerilme değerleri aynı değerde kalmaktadır. Aynı zamanda kritik bölgeden uzaklaştıkça farklı geçiş uzunlukları için gerilme değerlerinde önemli değişmeler gözlenmemiştir. Bu gerilme değerleri T/t=2, 3 ve 4 için hemen hemen aynı değerlerde kalmıştır.
Çift taraflı geçiş bölgesi için tek taraflı da olduğu gibi T/t=2,3 ve 4 için analizler yapılmıştır. En büyük gerilme değerleri çift geçiş bölgeli kaynaklı bağlantılarda meydana gelmiştir. Çift taraflı kayaklı bir bağlantıda T/t=2 için elde edilen gerilme değerleri şekil 9’de verilmiştir. Burada tek geçiş bölgesine göre daha büyük gerilme değerleri elde edilmiştir. En büyük gerilme değeri geçiş bölgesinin olmadığı a=0 durumunda meydana gelmiştir. Diğerinden farklı olarak özellikle daha büyük geçiş uzunluklarında gerilme değeri kaynak boyunca hemen hemen eşit durumda bulunmaktadır ve tek geçiş bölgesiyle karşılaştırdığımızda ortalama gerilme değerleri eşit durumdadır. Bunun yanında, küçük geçiş uzunluklarında gerilim değerleri çok farklıdır.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 9. Çift geçiş bölgesi için gerilme dağılımı (T/t=2)
Kaynak yapılan iki malzemenin kalınlık oranlarının artmasıyla gerilme değerleri önemli ölçüde büyümektedir. Çift taraflı geçiş bölgeleri için T/t=3 ve 4 malzeme boyutundaki gerilme dağılımları şekil 10 ve 11’da gösterilmiştir.
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 10. Çift geçiş bölgesi için gerilme dağılımı (T/t=3)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 11. Çift geçiş bölgesi için gerilme dağılımı (T/t=4)
Analizlerde, büyük geçiş uzunluk değerlerinde de kritik kaynak bölgesi dışındaki gerilme değerlerinde önemli düşüşler olmamaktadır. Çift geçiş bölgeli kaynak bağlantısında ilk hasar en büyük gerilme durumlarına maruz kalan alt ve üst noktalarında meydana gelmesi beklenmelidir. Eğer kaynaklı bağlantı çift geçiş bölgeli olarak kullanılacaksa mutlaka daha uzun geçiş uzunluğu seçilmelidir. Çünkü grafiklerde de görüldüğü gibi bu bölge yüksek gerilmeye maruz kalmaktadır. Tek geçiş bölgeli kaynaklı birleştirmede T/t= 3 ve 4 durumunda en büyük gerilme a=1 durumunda meydana gelirken, çift taraflı kaynak bölgesi için en büyük gerilmeler a=0 durumunda meydana gelmiştir.
Eksenel simetrik özelliğini kullanarak yapılan analizlerde farklı kaynak geçiş uzunlukları düşünülmüştür.
Diğer analizlerde olduğu gibi en büyük gerilme dağılımları kaynak geçişinin başladığı bölgede oluşmuştur. Bu bölge kritik gerilme bölgesi olarak ifade edilebilir ve hasar bu bölgede başlamaktadır. En büyük gerilme değeri geçiş uzunluğunun olmadığı durumda elde edilmiştir. Geçiş uzunluğunun büyümesi ile kritik bölgedeki gerilme değerleri de önemli ölçüde azalmaktadır. Bütün geçiş uzunluklarında kaynağın kritik bölgesi dışındaki diğer bölgelerdeki gerilme değerleri birbirine çok yakın çıkmıştır.
Eksenel simetri durumunda T/t=2 ve 3 için elde edilen gerilme dağılımları şekil 12 ve 13’de gösterilmiştir.
0 1 2 3 4 5 6 7
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 12. Eksenel Simetri Durumundaki Gerilme Dağılımı (T/t=2)
0 1 2 3 4 5 6 7
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 13. Eksenel Simetri Durumundaki Gerilme Dağılımı (T/t=3)
Çap oranları arttıkça gerilme değerleri büyümektedir ve en büyük gerilmeler T/t=4 olduğu durumda meydana gelmiştir. Bu durumda elde edilen maksimum gerilmeler kritik bölgededir. Eksenel simetri durumunda T/t=4 için elde edilen gerilme değerleri şekil 14’de gösterilmiştir.
Eksenel simetrik durumda gerilmeler daha hızlı bir şekilde düşerek anma gerilmelerini yakalamaktadır.
Özellikle tek geçiş bölgeli yapıda gerilme uzak bölgelerde ve silindirik parça için bu durum söz konusu olmamıştır.
0 1 2 3 4 5 6 7
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t σxx
/σa
0 1 2
3 4 5
a
Şekil 14. Eksenel Simetri Durumundaki Gerilme Dağılımı (T/t=4)
Çift ve tek taraflı kaynak bölgelerinde hasar durumu için kritik gerilme bölgeleri çok önemlidir. Kaynak mikro yapısı ve uygulanan kuvvete bağlı olarak hasar kaynağın başlangıç noktasında meydana gelebilmektedir. Çift, tek taraflı ve eksenel simetri durumlarını karşılaştırdığımızda, özellikle çift taraflı gerilme durumlarında daha büyük gerilmeler meydana gelmiştir. Bunun yanında, kritik bölgeden uzaklaştıkça iki durumda meydana gelen gerilmeler birbirine yaklaşmaktadır. Çift taraflı geçiş bölgesinde, geçiş boyunun artmasıyla gerilme değerlerinde önemli düşüş olmaktadır. a=2 ve 3 için tek, çift taraflı kaynaklı ve eksenel simetri durumundaki gerilme dağılımlarının karşılaştırılması şekil 15 ve 16’de belirtilmiştir. Farklı kalınlıkta olmasına rağmen kritik bölgede bazı değerlerin yakın olduğu görülmüştür. Eksenel simetri durumunda elde edilen gerilme dağılımları birbirine çok yakındır. Bu durumdaki gerilme dağılımları tek taraflı kaynaklı bağlantıya yakın çıkmıştır. Kaynaklı bağlantılarının tasarımında uzun ve tek geçiş bölgesi ile kaynak bölgesinde büyük gerilmeler ve bunun sonucu olarak meydana gelebilecek hasarlar engellenebilir. Bu durumda kaynatılacak olan malzemelerin geçiş bölgesi uzun tutulmalıdır.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t
σxx
/σa
2 3 4
2 3 4
2 3 4
T/t Çift geçiş bölgeli Tek geçiş bölgeli Eksenel simetrik
Şekil 15. Gerilme Dağılımlarının Karşılaştırılması (a=2)
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
y/t
σxx
/σa
2 3 4
2 3 4
2 3 4
T/t Çift geçiş bölgeli Tek geçiş bölgeli Eksenel simetrik
Şekil 16. Gerilme Dağılımlarının Karşılaştırılması (a=3)
Farklı kalınlık oranlarında geçiş uzunluk katsayısına bağlı gerilme dağılımları şekil 17’de gösterilmiştir.
Burada, farklı geçiş bölgeleri ve kalınlıkları için geçiş katsayıların karşılaştırılması yapılmıştır. Kritik bölgedeki maksimum gerilmeler dikkate alınmıştır. En büyük gerilmeler geçiş bölgesinin a=0 olduğu durumda elde edilmiştir. Geçiş uzunluğunun artmasıyla gerilme değerleri düşmektedir.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5
a σxx
/σa
2 3 4
2 3 4
2 3 4
T ek Geçiş Bölgeli Çift Geçiş Bölgeli Eksenel Simetrik
T /t
Şekil 17. Geçiş Uzunluk Katsayısına Bağlı Gerilme Konsantrasyon Katsayıları 4. Sonuç
Bu çalışmada, tek ve çift geçiş bölgeli kaynaklı plakaların geçiş bölgesindeki gerilmeler ile geçiş bölgesinin uzunluğu ve plaka kalınlıkları arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Farklı geçiş bölgeleri için bulunan gerilme değerleri birbirleri ile kıyaslanmıştır. Problemde sonlu elemanlar metodu kullanılmış olup, iki boyutlu düzlem gerilme durumu düşünülmüştür.
Gerilme analizinde, tek geçişli kaynak bölgesi için malzeme kalınlıkları arasındaki farkın artmasıyla gerilme değerleri büyümektedir. Burada maksimum gerilmeler a=0 ve 2 durumunda meydana gelmiştir.
Bununla birlikte geçiş uzunluğunun büyümesi gerilme değerlerini düşürmüştür. Analizlerde, kritik olarak tanımladığımız kaynak geçiş bölgesinde gerilme değişimleri meydana gelmekte ancak diğer kısımlarda önemli gerilme artışı olmamaktadır. Bu kısımlarda geçiş uzunluğunun artması gerilme değerlerini önemli
ölçüde değiştirmektedir. Bununla birlikte kaynağın sadece 0.1t lik bölgesinde önemli gerilme farklılıkları meydana gelmektedir. Kaynağın diğer kısmında gerilme değerlerinde önemli artışlar bulunmamaktadır.
Küçük geçiş bölgeli kaynak bağlantısında, kaynak başlangıç ve bitiş noktaları arasında önemli gerilme farklılıkları bulunurken, geçiş uzunluğunun artması kaynak boyunca oluşan gerilmeler arasındaki farkı azaltmıştır.
Eksenel simetri durumunda en büyük gerilmeler geçiş uzunluğunun en küçük olduğu durumda meydana gelmiştir. Geçiş uzunluğunun artmasıyla sadece kritik bölgedeki gerilme değerlerinde önemli değişimler meydana gelmiştir. Bağlantının diğer bölgelerinde değişim ihmal edilebilecek düzeyde kalmıştır. Çap oranlarının büyümesi gerilme değerlerini de artırmıştır.
Tek, çift geçiş bölgeli ve silindirik kaynak durumu karşılaştırıldığında, bağlantılar için sadece kritik gerilme bölgesinde büyük farklılıklar bulunmaktadır. Çift geçiş bölgesinde meydana gelen gerilmeler diğerine göre daha büyüktür. Kaynağın diğer bölgelerinde yaklaşık gerilme değerleri elde edilmiştir.
Eksenel simetri ile tek geçiş bölgesi kaynaklı bağlantılarda elde edilen gerilme değerleri birbirine yakın çıkmıştır.
Kaynaklar
1. K.M. Zhao, B.K. Jhun, J.K.Lee, Finite Element Analysis of Tailor-Welded Blanks, Finite Elements in Analysis and Design, 2001;37:117-130.
2. R.C. Hibeler, Mechanics of Materials, Chapter 4, 3rd. Edition, Prentice Hall, 1997.
3. M. Meo, R. Vignjevic, Finite Element Analysis of Residual Stress Induced by Shot Peening Process, Advanced in Engineering Software, 2003;34:569-575.
4. I.T. Kim, Weld Root Crack Propagation Under Mixed Mode I and III Cyclic Loading, Engineering Fracture Mechanics, 2005;72:523-534.
5. H.Lee, N. Kim, T.S.Lee, Overload Failure Curve and Fatigue Behavior of Spot-Welded Specimens, Engineering Fracture Mechanics, 2005;72:1203–1221.
6. O. Doerk, W. Fricke, C. Weissenborn, Comparison of Different Calculation Methods for Structural Stresses at Welded Joints, Int. Journal of Fatigue, 2003;25: 359-369.
7. T. Chana, L.Guob, Z.X.Lib, Finite Element Modelling for Fatigue Stress Analysis of Large Suspension Bridges, Journal of Sound and Vibration, 2003;261: 443–464.
8. T.S. Leng, C.P.Fung, P.S.Chang Effect of Weld Geometry and Residual Stresses on Fatigue in Butt- Welded Joints, Int.J.of Pressure Vessels and Piping, 2002;79:467-482.
