FBE- Katı Cisimlerin Mekaniği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 67
-
ÖgeEffects of drawbeads in sheet metal forming(Institute of Science and Technology, 2005)Kırışma, yırtılma, aşın incelme, yüzey bozunması ve geri yaylanma gibi kusurlar sac malzemede şekillendirme esnasında meydana gelen en bilindik kusurlardandır. Bu tür kusurlar genellikle sac malzemenin kalıp boşluğuna kontrolsüz ve istenmeyen bir oranda akışından kaynaklanmaktadır. Bir dizi yöntem sac malzemenin kalıp boşluğuna akışım kontrol etmede kullanılabilir: değişken potçemberi kuvveti uygulaması ve kalıp ile sac yüzeyleri arasındaki sürtünmenin azaltılması gibi. Fakat, bu yöntemler sadece sac malzemenin bütününün genel akışım düzenleyebilir. Sac malzemede meydana gelen kusurları azaltmak ve yok etmek için malzeme akışının belirli bölgelerde düzenlenmesi gerekmektedir. Bu, malzeme akış yollarını gerekli bölgelerde engelleyen bir tür yerel kontrol mekanizması olan süzdürme çubuğunun kullanılması fikrini doğurmuştur. Bu çalışmada, süzdürme çubuklarının kullanımının sac şekillendirmeye etkileri incelenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde süzdürme çubukları hakkında genel bilgiler sunulmuştur. Süzdürme çubuklarının çalışma prensipleri, metal şekillendirmede kullanılan tipleri ile kullanım yerleri ve bazı dezavantajları bu bölümde sunulmuştur. Üçüncü bölümde süzdürme çubuklarının oluşturduğu kuvvet değerlerinin belirlenmesinde kullanılan bir dizi analitik süzdürme çubuğu modeli ele alınmış ve bu modellerde yapılan kabuller ile bunların doğruluk dereceleri gösterilmiştir. Dördüncü bölümde ise bu analitik modellerden en yaygın kullanılanları üzerinde durularak süzdürme çubuğu kuvvetlerine proses değişkenlerinin etkisi incelenmiştir. Beşinci bölüm süzdürme çubuklarının sayısal modellenmesini içermektedir. Süzdürme çubuğu kuvvetlerinin belirlenmesinde 3B düzlem gerilme ve 2B düzlem şekil değiştirme sonlu elemanlar modelleri oluşturulmuştur. Çözüm süresini ve optimizasyon çevrimini azaltmak amacıyla sonlu elemanlar uygulamalarında sıkça kullanılan ve gerçek süzdürme çubuklarının yerine kullanılan eşdeğer süzdürme çubuğu modeli de bu bölümde ele alınmıştır. Analitik ve sayısal sonuçlar litaratürdeki deneysel verilerle karşılaştırılarak sunulmuştur. Altıncı bölümde ise süzdürme çubuğu kullanımının metal şekillendirmeye etkisi ile eşdeğer süzdürme çubuğu modelinin doğruluk derecesi iki ayrı sonlu elemanlar uygulamasına yer verilerek gösterilmiştir. Uygulamalar gerçek süzdürme çubuğunun olduğu ve olmadığı durum ile eşdeğer süzdürme çubuğunun olduğu durum ele alınarak çözülmüştür.
-
ÖgeA Heavy Duty Diesel Engine Exhaust Manifold Thermo Mechanical Fatigue Test Rig Design, Analysis And Verification(Institute of Science and Technology, 2015)Son dönemde otomotiv endüstrisinde her anlamda çok önemli gelişmeler yaşanmaktadır. Bilimsel ve teknolojik ilerlemenin sonucunda elde edilen yeni yöntemler, yazılımlar ve donanımlar için otomotiv her zaman iyi bir uygulama alanı olmuştur. Günümüzde farklı sınıf ve özellikteki araçlar hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olmuştur. Gelişen ve büyüyen rekabetçi otomotiv piyasasında önemli bir rol sahibi olmak isteyen üreticiler de değişen çevre ve müşteri taleplerine göre sürekli kendilerini yenilemek ve geliştirmek için çalışmalarını sürdürmektedirler. Başlangıçtan itibaren motor bir aracın en önemli bileşenidir ve temel araştırma-geliştirme faaliyetleri burada yoğunlaşmıştır. Motor üreticileri her zaman daha yüksek performanslı motorlar yapmaya çalışırken aynı zamanda rakiplerine oranla maliyetlerini de daha düşük seviyede tutmaya çalışırlar. Öte yandan özellikle Avrupa ülkelerinin başını çektiği egzoz gazı emisyon oranlarını sağlamak ve çevreyle dost bir motor yapmak da artık bir gereklilik haline gelmiştir. Motor üreticilerinin temel amacı sessiz, düşük maliyetli, hafif, emisyon seviyesi ve yakıt tüketimi düşük ancak yüksek performanslı uzun ömürlü çevre dostu ürünler ortaya çıkarmaktır. Bu konuda gerek akademik gerekse de uygulamalı olarak dünyanın her yanında çalışmalar halen devam etmektedir. Çalışmaların belirgin sonucunu olarak son 20 yıldaki motorların emisyon, yakıt tüketimi ve performans çıktılarına bakarak görebiliriz. Daha yüksek performanslar beraberinde daha yüksek yanma sıcaklıkları ve basınç değerleri getirmektedir. Motorda oluşan yüksek sıcaklık, malzemelerin mekanik davranışını ciddi oranda etkilemektedir. Bu yüzden daha önceden kullanılan malzemeler artık bu sıcaklık ve çalışma şartlarına cevap veremediği için özel alaşımlı malzemeler kullanılmaya başlanmıştır. Sıcaklık farklılıklarından dolayı oluşan yorulmaya termal-mekanik yorulma (Thermal Mechanical Fatigue-TMF) denir. Motorlarda meydana gelen TMF durumu genelde kısa ömürlü yorulma olarak nitelendirilir ve etkiledikleri parçaların ömürleri 103-104 çevrim mertebesine kısaltırlar. Araç çalışmaya başladıktan sonra çalışmaya devam ettiği süre boyunca parçalar bu sıcaklıklara maruz kalır sonrasında araç durduğunda ise ortam sıcaklığına geri dönerler. Aracın her çalışıp durması bir çevrim olarak nitelendirilir. Hem termal-mekanik yorulma durumuna dayanıklı hem de yüksek performans taleplerine cevap verebilecek yeni nesil egzoz manifoldları için yüksek silisyum ve molibden (HiSiMo) alaşımlı sünek dökme demir en çok kullanılan malzemelerin başında gelir. Geliştirmeler sonucunda "Grade 3" olarak adlandırılan özel alaşım bu çalışmada incelenen ağır ticari dizel motorun egzoz manifoldunda da kullanılmıştır.Bu manifold yüksek sıcaklıklarda meydana gelen genleşmeleri sönümleyecek şekilde üç parçalı olarak tasarlanmıştır ancak parçaların kendi içinde birden fazla bağlantı noktası olması sebebi ile birim şekil değişimleri ciddi gerilmeler meydana getirmektedir. Yorulma analizlerinde karşılaşılan önemli sorunlardan biri de malzeme modellerinin oluşturulmasıdır. Malzeme modellemesi ile ilgili çok sayıda yaklaşım yapılmıştır. Yaklaşımlarda dikkate alınan faktörler artıkça malzeme modellerinin gerçeğe olan yakınlıkları da artmaktadır. Ancak modelin dikkate aldığı faktör sayısının artması aynı zamanda modeli oluşturmak için yapılacak deney sayısını ve maliyetini artırmaktadır. Özellikle malzemelerin sıcaklığa bağlı yorulma modellerinin oluşturulması oldukça uzun ve maliyetli bir iş olduğu için sadece belli başlı malzemelerin modelleri mevcuttur. Seri üretimde motor kafa-blok, egzoz manifoldu, pistonlar gibi kritik parçaların dayanımından ve TMF ömründen emin olmak çok önemlidir. Bu tarz uzun ömürlü parçaların genelde aracın ömrü boyunca çalışması beklenir. Ancak ekonomi, hafiflik ve uzun ömürlülük kriterlerinin bir arada istendiği durumlarda optimum tasarımların yapılması önem kazanır yani parçanın öngörülen çevrim sayısına yakın bir değerde hasara uğraması başarılı bir tasarım olarak kabul edilir. Bu durumda parçaların ömürlerinin tahmin edilebilmesi önem kazanır. Farklı yaklaşım ve kabuller eşliğinde uzun yıllar mertebesinde olan çalışma ömürlerini haftalar içinde yapılan testlerle belirlemek mümkündür. Testlerin gerçekçi olması için en iyi seçenek gerçek araçlar ile özel yolların ve koşulların sağlanması veya motor dinamometrelerinde testlerin koşulmasıdır. Ancak bu yöntemler oldukça pahalı ve yüksek ilk yatırım maliyeti gerektirmektedir. Ayrıca test etmek istediğimiz parçanın ait olduğu araç veya motor hazır değilse test yapılamayacaktır. Test yapmak istediğimiz kritik parçanın hasara uğraması tüm testi sonlandıracağı için motor üreticileri motor bloğu, piston, krank mili, egzoz manifoldu gibi parçalarını tasarım geliştirme esnasında tekil olarak test edecekleri özel düzenekler kullanırlar. Parçaya veya sisteme ait bu test düzenekleri ile çok farklı koşullar altında farklı malzeme ve tasarıma sahip parçalar diğer değişkenlerin etkilerinden bağımsız olarak test edilebilir. Parçaya veya sisteme özel test düzeneklerinin gerçek çalışma şartlarını yansıtabilmesi için minimum dahil edilmesi gereken yardımcı sistemlerin ve oluşturulacak koşulların tespiti ve uygulanması kritik öneme sahiptir. Bu tez kapsamında ağır ticari dizel motor egzoz manifoldu TMF ömür testleri için Ford Otosan Kocaeli Fabrikası bünyesinde bulunan test merkezinde kurulacak test düzeneğinin tasarımları ticari modelleme yazılımı olan CATIA kullanılarak yapılmıştır. Tasarımlarda daha önceden Ford Otosan ve İTÜ'nün ortaklaşa kurdukları motor kafa-blok TMF test donanımı önemli bir referans olmuştur. Mevcut doğalgaz brülörü ve 3 eksenli titreşimli sallayıcıyı kullanacak şekilde test odasındaki fiziki şartları dikkate alındı ve sallayıcının ağırlık kapasitesi içinde kalacak şekilde tasarım gerçekleştirildi. Tasarlanan sistemin statik ve titreşim karakteristiği HyperMesh ticari sonlu elemanlar programıyla hesaplandı ve tasarımlar hedefleri yakalamak için güncellendi. Tasarım çalışmaları sırasında sallayıcı ekipmanın kapasite sınırları dolayısıyla egzoz manifoldunun normalde bağlandığı motor kafa-blok yapısı kullanılamamıştır. Onun yerine içinde soğutma kanalları olan bir yapı tasarlanmıştır. Egzoz manifoldunda normal çalışma şartlarında meydana gelen sıcaklık dağılımının test sırasında da gerçekleşmesi için her bir egzoz manifoldu girişine kontrollü debide yanmış gaz verecek şekilde valf sistemi yerleştirilmiştir. Egzoz manifoldunun bir görevi de turboyu taşımak olduğundan üzerinde ciddi gerilmeler oluşan bir parçadır. Bu yüzden egzoz manifoldu, turbo, egzoz boruları muffler (susturucu) kısmına kadar test sistemine dahil edilmiştir. Tasarımı yapılmış test düzeneğinde temel hedeflerden birisi egzoz manifoldu üzerinde oluşacak sıcaklık haritasının gerçek araç üzerindeki çalışma koşullarında meydaha gelen sıcaklık haritası ile mümkün olduğu kadar benzer olmasıdır. Bu sebeple tek bir doğal gaz yakıcısından altı silindir bağlantısına ayrılan gaz hattındaki debilerin homojen olması için hesaplamalı akışkanlar mekaniği (Computational Fluid Dynamics - CFD) programı yardımı ile tasarım optimizasyonu yapılmıştır. Ayrıca manifold portlarına giden kanallar üzerindeki valfler sayesinden egzoz manifoldunun gerçek çalışma koşullarındaki sıcaklık haritası yakalanmaya çalışılmıştır. Tasarlanmış TMF test sisteminin çok sayıda test sonrasında da işlevini koruması gerektiği için ilk yorulma analizleri test sistemi için yapılmıştır. Sistemin ağırlık hedeflerini aşmayacak şekilde yorulma ömrü yüksek bir sistem tasarımı yapılması amaçlanmıştır. Öte yandan gelişen teknoloji ve bilgisayar yazılımları sayesinde TMF ömür hesaplaması konusunda da başarılı analizler yapılabilmektedir. Bu analizlerin başarısı çalışma sıcaklıklarına göre değişen malzeme özelliklerinin çok iyi belirlenmesinden ve gerçek çalışma şartlarına uygun olarak sistemin çok iyi modellenmesine bağlıdır. Özellikle ilk defa analizi yapılacak parçalar ve malzemeler için fiziksel testlerin varlığı çok önemlidir. Fiziksel testlerden alınacak sonuçlar analizlerle karşılaştırarak ileri seviyede güvenilir analiz modelleri oluşturulabilir. Sonraki süreçte oluşturulan analiz yöntemi ile tasarımdaki değişikliklerin ve yükleme şartlarındaki değişimlerin etkisi fiziksel olarak parçalara gerek duymadan çok düşük maliyetler ile hızlıca tespit edilebilir. Ticari CFD analiz yazılımı olarak STAR CCM+ egzoz manifoldu içerisinden geçen sıcak gazın oluşturduğu sıcaklık dağılımını tespit etmek için kullanıldı. Elde edilen sıcaklı dağılımları sonlu elemanlar yazılımı ABAQUS kullanılarak egzoz manifoldu geometrisinde meydana gelen şekil değişimleri ve gerilme değerleri tespit edildi. TMF ömür hesabı yapılabilmesi için yani parçanın kaç çevrimde hasar göreceğinin tespiti için ticari analiz yazılımı olan nCODE DESIGNLIFE kullanılmıştır. Bu program yapısal analiz programlarından farklı olarak söz konusu malzemenin sıcaklığa bağlı malzeme özelliklerinin çevrim sayısı ile değişimini gösteren eğriler kullanmaktadır. Bu eğriler, etkiyen yüklerin zamana ve çevrim karakteristiğine bağlı değişimini dikkate aldığından parça veya sistemlerde kritik bölgelerin kaç çevrim sonrasında hasara uğrayabileceğini söyleyebilmektedir. Yapısal analizler sonucunda tespit edilen kritik bölgeler ile ömür analizinde en düşük çevrim sayısında hasara uğrayacağı tespit edilen belgeler büyük benzerlik göstermektedir. Ayrıca fiziksel testlerde tespit edilen çatlakların konumu ile analizler ile tespit edilen kritik bölgeler de yaklaşık benzer konumlardadır. Bu benzerlikler analizlerin güvenilirliğini ve yüksek doğruluğa sahip olduğunu ifade etmektedir. Bu çalışmadaki temel hedef termal-mekanik yorulma ömrü hesabı için bir yöntem geliştirmek, bir dizel motor egzoz manifoldu için gerçek çalışma şartlarını yansıtan termal-mekanik yorulma test donanımı tasarımı yapmak, tasarımı yapılan sistemin test numunesinden ömür olarak çok daha iyi durumda olduğundan emin olmak için modal, satitik ve yorulma analizleri ile tasarım doğrulaması ve egzoz manifoldu için test sonuçlarıyla tutarlı bir analiz methodu geliştirmektir. Test ve analizlerin sonuçlarına göre parça için TMF yorulma ömrü belirleyerek parçanın tasarımının doğrulanması amaçlanmaktadır. Parçaya özel test düzeneğinin düşük maliyetinin yanında ayrıca çevre dostu olması da ön plandadır. Haftalarca süren araç veya motor dinamometre testlerinde çok fazla benzin/mazot tüketimi gerçekleşir ancak tasarımı yapılan sistem ile egzoz gazını temsil edecek olan yüksek sıcaklıktaki gaz, doğal gazın yakılması ile elde edilecektir. Hesaplanan yorulma ömürleri deney sonuçları ile karşılaştırılmış ve yaklaşık %15 hata payı ile sayısal sonuçların doğru olduğu bulunmuştur.
-
ÖgeLevhaların bükülmesinde geri yaylanma davranışının sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015)Şekillendirilmiş sac metal levhaların kullanım alanları oldukça fazladır. Sac metal şekillendirme uygulamaları otomotiv, uçak ve savunma gibi yüksek teknoloji endüstrilerinden, beyaz eşya endüstrisi gibi birçok farklı teknolojik seviyedeki uygulamalarda yaygın olarak karşımıza çıkmaktadır. Bükme ile şekillendirme en temel ve en yaygın kullanılan sac metal şekillendirme yöntemlerinden birisidir. Sac parçanın şekline, malzeme özeliklerine ve üretim adedi gibi çeşitli değiskenlere bağlı olarak bükme operasyonları da çeşitlilik göstermektedir. Günümüz dünyasında, temiz ve yenilenebilir enerji eldesi ve enerjinin ektin kullanımı endüstriyel faaliyetler için çok önemli hale gelmiştir. Yine günümüz dünyasında en büyük endüstrilerden biri otomotiv endüstrisidir ve birçok diğer temel endüstriyel faaliyetlerle yakın ilişkiler içerisindedir. Otomotiv endüstrisi, araç hafifletme projeleri ile, yakıt tasarrufu ve karbon emisyonu salınım miktarlarını azaltma üzerinde çalışmaktadır. Araç ağırlığının azaltılması temelde parça kalınlıklarının azaltılması ile mümkün olmaktadır. Bu doğrultuda, günümüz otomotiv endüstrisinde, AHSS, yani geliştirilmiş yüksek dayanımlı çeliklerin kullanımı oldukça yaygındır. AHSS' ler arasında da özellikle DP, yani çift fazlı çelikler öne çıkmaktadır. Çift fazlı çelikler, yumuşak ferrit matris içerisinde adacıklar biçiminde dağılmış olarak % 10–30 civarında martensit fazı içeren çeliklerdir. Çift fazlı terimi iki farklı fazın aynı mikroyapıda olmasından dolayı kullanılmaktadır. Martensit fazı sert faz olup yüksek dayanım özellikleri sağlarken, yumuşak ferrit fazı süneklik sağlar. Sac malzemelerdeki geri yaylanma davranışı, malzemenin mekanik ve boyutsal özelliklerine ve şekillendirme değişkenleri gibi birçok unsurun çoklu etkileşiminin söz konusu olduğu bir şekillendirme problemidir. Bükme işlemi sırasında meydana gelen geri yaylanma durumu, tamamen yok edilemez fakat ön görülebilir ve telafi edici bir takım çalışmalar yapılabilir. DP600 malzemesinin analizlerde kullanılmak üzere mekanik özellikleri çekme deneyleriyle belirlenmiştir. Çekme deneylerinde ASTM A370 – 14 ve ISO 10275 standartları kullanılmıştır. Deneyler toplam 12 numune için sac formasının hadde yönüne göre 00, 450 ve 900' de her açı değeri için 4 numune için yapılmıştır. Deneyerin sonucunda farklı hadde yönlerindeki numunelerin hem elastik hem de plastik bölge için birbirleriyle örtüştüğü görülmüştür. DP600 malzemesinin analizlerde kullanılan mekanik özellikleri izotropik elastisite ve von Mises akma kriterini kullananan izotropik pekleşme kurallarıyla, çekme deneylerinden elde edilen gerçek gerilme gerçek birim şekil değişimi değerleriyle tanımlanmıştır. Sonlu elemanlar yönteminin kullanımı günümüzde oldukça yaygındır. Sonlu elemanlar yazılımlarıyla bir tasarımın ya da tasarlanan bir işlemin uygulanan yükler altında nasıl çalışacağının simülasyonları yapılmaktadır. Böylelikle kritik bölgeler hakkında prototip ve üretim aşamasına geçmeden önce önemli ön görüler elde edilebilmektedir. Metal şekillendirme ya da sac şekillendirme simülasyonları da sonlu elemanlar yazılımlarıyla yapılabilmektedir. Böyle uygulamalar hakkında temelde 2 farklı iteratif yöntem mevcuttur. Bunlar açık ve kapalı yöntemlerdir. Açık yöntemler sistemin durumundan hareketle bir sonraki durumu hesaplarken, kapalı yöntemler sistemin hem şimdiki hem de hesaplanan bir sonraki durumunu kullanarak denklemleri çözüp sistemin durumunu hesaplar. Kapalı yöntemde her bir düğüm noktasının serbestlik derecesi kadar doğrusal olmayan denklemler çözülmektedir. Doğrusal olmayan bu denklemler genellikle Newton-Raphson tekniği kullanılarak doğrusal hale getirilirler. Her bir basamak sonrası elde edilen çözüm belirli bir tolerans değerin altına düştüğünde bir sonraki basamağa geçilir. Bir önceki basamakta elde edilen sonuçlar yeni basamağın deneme değerleri olarak kullanılır. Yakınsama elde edildiğinde, yeni sınır şartları kullanılarak yeni sonuçlar elde edilir. Kapalı yöntemde gerçek değerlere çok yakın sonuçlar elde etmek mümkündür ancak yakınsama problemi oluşmaktadır. Karmaşık problemlerin çözümünde çok büyük matrislerin çözülmesi ve bilgisayar hafızasında saklanması problemi yaşanabilir. Açık yöntemin kapalı yöntemden temel farkı, her bir zaman basamağında, diğer basamaklardan bağımsız olarak iterasyon yapılmasıdır. Açık yöntemde yakınsama problemi söz konusu değildir, ancak elde edilen sonuçların doğruluğu için aynı şey söylenemez. Açık yöntem daha çok, çok küçük zaman adımlarında, örneğin çarpma, patlama gibi küçük zaman adımında büyük şekil değişiminin olacağı uygulamaları, incelemek için daha uygun bir yöntemdir. Bu çalışmada karmaşık bir şekillendirme işlemine göre daha basit denilebilecek bükme ile şekillendirme durumu ele alınmştır ve analizlerde kapalı yöntem kullanılmıştır. DP600 malzemesi kullanılarak yapılmış deneysel bir çalışma referans alınarak açık ve kapalı yöntem çözümleri de ayrıca karşılaştırılmıştır. Kapalı yöntem sonuçları deneysel sonuçlara daha yakın sonuçlar vermiştir. Bu çalışmada DP600 sac malzemesinin farklı serbest bükme koşullarındaki geri yaylanma davranışı hakkında öncelikle, erkek kalıp yarıçapının parça kalınlığına (Rer/t) oranına göre, sabit erkek kalıp yarıçapı ile farklı parça kalınlıklarında oluşturulan modellerle, bir oran ilişkisi üzerinden geniş kapsamlı bir fikir verilmeye çalışılmıştır. Burada kalınlık değişiminin geri yaylanma davranışı üzerindeki etkisi anlaşılmaya çalışılmış ve bununla birlikte Rer/t oranında hem erkek kalıp yarıçapının hem de iş parçası kalınlığının aynı katsayılarla artırıldığında, şekil değişiminin geometrisi dolayısıyla geri yaylanma davranışının nasıl etkileneceği araştırılmıştır.İlk olarak 2 mm' lik bükme yarıçapında, 0.5, 1, 1.5, 2 mm' lik saclar bükülmüştür. Aynı şekilde 4 mm' lik erkek kalıp yarıçapında parça kalınlıkları da 2 katına çıkarılarak; 1, 2, 3, 4 mm' lik sacların büküm işlemi gerçekleştirilmiştir. Tüm bu durumlar U, 600, 900, 1200' lik 4 farklı büküm açısında gerçekleştirilmiştir, yani 4 ana büküm açısı başlığı altında 2 ve 4 mm bükme yarıçaplarında toplam 32 adet nihai analiz ele alınmıştır. Bununla birlikte tek başına erkek kalıp yarıçapı etkisinin incelenmesi adına yine 4 ayrı büküm açısı başlığı altında 1 mm parça kalınlıkları ile; 6, 8 ve 10 mm' lik farklı yarıçap değerlerinde ek olarak 3' er model daha kurulmuştur. Sonuç olarak ayrı ayrı bükme açısının, sac kalınlığının ve erkek kalıp ya da dolaylı olarak bükme yarıçapının geri yaylanma davranışına etkileri değerlendirilmiştir. Ayrıca, sayısal sonuçlarla geri yaylanma davranışı üzerine verilen analitik bir formülasyonun sonuçları karşılaştırılmıştır. Artan sac kalınlığıyla geri yaylanma miktarının düştüğü tespit edilmiştir. Diğer tüm parametreler sabitken bükme yarıçapının artması geri yaylanma miktarlarını artırmıştır. Tüm kalıp açılarındaki modellerde erkeke kalıp yarıçapı sac kalınlığının aynı oranda artırılması durumunda birim şekil değişiminin geometrisini ve dolayısıyla geri yaylanma miktarlarının çok yakın olarak hesaplandığı görülmüştür. Kalıp açısının ya da bükme açısının artırılmasıyla geri yaylanma değerleri bükme bölgesindeki birim şekil değişiminin miktarının azalmasına bağlı olarak azalmıştır. Ayrıca şekillendirme geometrisi değişkeni kalıp açıklığı (w), temas eden yüzeyler arasındaki sürtünme katsayısı ve iş parçası kalınlığı boyunca oluşturulan eleman sayısı değişkenlerinin de sayısal sonuçlar üzerindeki etkileri irdelenmiştir. Artan kalıp açıklığıyla geri yaylanma miktarının arttığı tespit edilmiştir. Analiz parametrelerinden bağlantı elemanlarının sürtünme katsayısının işlem geri yaylanma değerleri üzerinde belirgin bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Geri yaylanma davranışının telafisi de önemli bir konudur. Bazı uygulamalarda bu davranışın etkisi iş parçasının erkek kalıp ucu tarafından bir miktar ezilmesi ile azaltılmaktdır. Çalışmada 3 farklı dipleme durumu tasarlanmıştır. Erkek kalıp ucu, iş parçası ve dişi kalıp iç yüzeyinin birbirleri ile tam olarak örtüşeceği bir büküm geometrisinde, iş parçasının kalınlığının %3, %6 ve %9' u kadar ezilerek dipleme analizleri modelleri oluşturulmuş ve çözülmüştür. Sonuç olarak dipleme miktarı arttıkça geri yaylanma miktarlarına gözlemlenir bir düşüş gerçekleştirmiştir. Sonuç olarak şekillendirme işlemlerinde geri yaylanma davranışının tahmin edilmesi konusu zaman ve maliyet açısından önemli bir konudur. Bu çalışmada endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak karşımıza çıkabilecek DP 600 sacının bükülerek şekillendirilmesi işleminde geri yaylanma davranışı, analitik olarak ve bir sonlu elemanlar yazılımı yardımıyla farklı sac kalınlıklarında, farklı bükme açılarında ve farklı erkek kalıp yarıçapı değerlerinde incelenmiş, DP600 sacının bükme davranışıyla ilgili geniş kapsamlı bir fikir elde edilmeye çalışılmıştır. Bükme kalıp geometrisi değişkenleri ve yapılan sonlu elemanlar analizi değişkenlerinin işlem üzerindeki etkileri de değerlendirilmiştir.
-
Ögeİç nokta algoritması kullanılarak muharebe tankı süspansiyonun çok amaç fonksiyonlu pareto optimizasyonu(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015)Optimizasyon çalışmaları insanoğlunun en iyiye ulaşma içgüdüsü için çok önemli bir araç olması bakımından geçmişten günümüze oldukça önem verilen konular arasında yer almıştır. Optimizasyon çalışmalarının gelişim süreci içerisinde özellikle doğada gerçekleşen ve sonucunda optimuma ulaşılan birçok olaydan faydalanılmış, doğadaki bu davranışlar matematik olarak modellenerek benzer biçimde en iyiyi elde etme çalışmalarında kullanılabilecek algoritmalar haline getirilmiştir. Sonuç olarak bilgisayar teknolojisinin de bu gelişime dahil olması ile birçok farklı tipte optimizasyon probleminin çözümü için birçok farklı algoritma geliştirilmiş, bu algoritmalar bilimin arzu edilen her dalında en iyiyi elde etme çalışmalarda kullanılır hale gelmiştir. Otomotiv endüstrisi optimizasyon çalışmalarına oldukça ihtiyaç duyulan alanlardan biridir. Özellikle araçların sayı olarak yüksek adetlerde üretilmeleri herhangi bir optimizasyon sonucunda elde edilecek düşük miktarda bir iyileşmenin dahi ekonomik anlamda çok büyük fayda elde edilmesine olanak sağlamaktadır. Ekonomik getirilerin dışında optimizasyon çalışmaları bu araçların içerisinde bulunan canlıların huzuru ve sağlığı açısından da önem arz etmektedir. Araç süspansiyon sisteminin optimizasyonu huzur ve sağlığı ilgilendiren en önemli konulardandır. Bu tez çalışmasında muharebe tankı süspansiyon sisteminin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında üzerinde optimizasyon çalışması gerçekleştirilmiş olan, Manuel F.R. Afonso'nun "ride dynamic analysis of tracked vehicles" adlı çalışmasında M113 zırhlı personel taşıyıcı araç için geliştirmiş olduğu, aynı zamanda çok tekerlekli zırhlı araçlar ve muharebe tankları için de kullanılabilecek olan matematik modeller sunulmuştur. İkinci aşamada optimizasyon metoduna giriş, günümüzde yaygın olarak kullanılmakta olan bazı optimizasyon algoritmaları hakkında temel kavramlar, bilgiler ile çalışmada kullanılan algoritma hakkında kısa bilgi verilmiştir. Üçüncü aşamada zırhlı aracın matematik modellerine ait olan diferansiyel denklemlerin çözümü hali hazırda araç üzerinde kullanılan parametreler kullanılarak gerçekleştirilmiş, aracın dinamik davranışları elde edilmiştir. Elde edilen diferansiyel denklem çözümü tasarım değişkenleri içeren hedef fonksiyonları olacak şekilde çok hedef fonksiyonu kullanılarak iç nokta algoritması içine gömülüp araç dinamik davranışının sürüş konforu açısından optimize edilmesi sağlanmıştır. Sonuçta hem başlangıç parametreleri ile hem de optimize edilmiş parametrelerle elde edilen araç dinamik davranışı, gövde kütle merkezi düşey deplasmanı, düşey ivme ve açısal ivme yönünden karşılaştırılmıştır. Hem diferansiyel denklemlerin çözümünde hem de optimizasyon işleminin gerçekleştirilmesinde Matlab yazılımı kullanılmıştır.
-
ÖgeÇift Fazlı Çeliklerin Deformasyon Davranışının Analizi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015)Bu çalışmada ticari saflıktaki bir DP600 çift fazlı çelik sacın haddeleme yönüne göre 0-45-90 derece açılarda hazırlanan çekme deneyi numuneleri ile çekme testleri yapılmış, elde edilen mühendislik ve gerçek gerilme-genleme eğrilerinin yardımıyla şekil değiştirme davranışı belirlenmiştir. Malzemenin iç yapısı ve faz morfolijisinin tayinini yapabilmek için DP600 çelik sac üzerinden alınan örnek bir numune zımparalama ve parlatma işlemlerinin daha rahat bir şekilde yapılabilmesi amacıyla bakalit kalıba alınmıştır. Zımparalama, parlatma ve uygun dağlayıcı ile dağlama işlemi yeterli düzeyde yapıldıktan sonra optik ve SEM mikroskobu vasıtasıyla incelemesi yapılmıştır. DP600 malzemesinin içyapısına dair en iyi görüntü %4 Nital ve %10'luk Sodyummetabisülfit dağlayıcıları kullanıldıktan sonra SEM mikroskobunda 5000 büyütme sonucunda elde edilmiştir. Elde edilen bu görüntü Autocad çizim ve tasarım programına aktarılarak malzemenin sahip olduğu iki ana faz, yani adacıklar şeklinde gözüken martenzit fazı ile sürekli olan ferrit fazı sınırları, objeler şeklinde 2 boyutlu olarak çizilmiştir. Aktarılan görüntü üzerinde martenzit ve ferrit fazının toplam alan oranı ve martenzit adacıklarının toplam alanın, fazların toplam alanına oranı belirlenmiştir. DP600 çeliğinin mikroyapısı ile makro boyuttaki şekil değiştirme davranışı arasındaki ilişkiyi açığa çıkarmak amacıyla sonlu elemanlar analizleri gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan iki boyutlu üç farklı katı model kullanılarak yapılan sonlu elemanlar analizleri ile fazlar arası yük paylaşımının şekil değiştirme süresince nasıl değiştiği incelenerek malzemenin mekanik performansına ve içyapısındaki fazlarının davranışlarına ait belirlenmesi oldukça güç olan bir çok ayrıntı irdelenmiştir.