LEE- Katı Cisimlerin Mekaniği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Sustainable Development Goal "Goal 9: Industry, Innovation and Infrastructure" ile LEE- Katı Cisimlerin Mekaniği-Yüksek Lisans'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAğsız yöntem uygulamalarında kullanılması için yeni radyal temel fonksiyonlar önerilmesi ve önerilen fonksiyonların karakteristik davranışlarının belirlenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-17) Bilgen, Ahmet Can ; Altınkaynak, Atakan ; 503181518 ; Katı Cisimlerin MekanigiAğsız yöntemler, ilk kez 1970'li yıllarda ortaya çıkmış ve yaklaşık elli yıldır mühendislik problemlerin sayısal çözümü için kullanılan bir yöntemdir. Ağsız yöntemler, çözüm bölgesine ağ yapısı oluşturmak yerine tanımlı düğüm noktaları oluşturarak sonuçlar elde etmeyi amaçlar. Ağ yapısı gerektirmemesi, büyük deformasyon problemlerini daha sağlam bir şekilde ele alabilmesi, yüksek dereceli sürekli şekil fonksiyonlarına ve yerel olmayan enterpolasyon karakterlerine hassasiyeti olmaması ve 3 boyutlu yapılar için uygun olması, bu yöntemin avantajları olarak sayılabilir. Noktasal radyal temel fonksiyon yöntemi, ağsız yönteme dayanmaktadır. Kısmı diferansiyel problemlerin çözümü için ağ yapısının olmaması ve programlamadaki esneklikten dolayı karmaşık ve düzensiz geometrilerde bile çekici bir çözüm tekniğidir. Hem sınır koşulları hem de diferansiyel denklemi sağlamak için çözüm bölgesindeki noktalar arasındaki uzaklığa bağlı olarak radyal temel fonksiyonlar ile yaklaşık olarak elde edilen özel çözüm, aynı zamanda problemdeki denklemin çözümü olur. Birden fazla radyal temel fonksiyon türü vardır. Problem yaklaşımında doğruluk ve yakınsaması için radyal temel fonksiyonların seçimi önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında, ağsız yöntemlerde kullanılması için radyal özelliğe sahip yeni temel fonksiyonlar önerisinde bulunulmuştur. Önerilen radyal temel fonksiyonları, dört farklı mühendislik sayısal probleminin çözümü için kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar ile ağsız yöntemlerde sıklıkla kullanılan Gauss ve Ters Multikuadrik radyal temel fonksiyonları ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak, radyal özelliğe sahip yeni temel fonksiyonların karakterislik davranışları incelenmiştir. Yapılan sayısal deneylerin sonucunda, önerilen Sinüs, Tanh, Sech ve Sech Seri Açılımı radyal temel fonksiyonlarının Gauss ve Ters Multikuadrarik fonksiyonlara kıyasla daha az nokta sayısın daha düşük hata mertebeleri elde ettiği görülmüştür. Ayrıca, Sinüs 5.Seri Açılım radyal temel fonksiyonun dışındaki diğer önerilen fonksiyonlar ise Ters Multikuadrik ve Gauss fonksiyolarının farklı nokta sayıları ile elde edilen hata değerlerinde göstermiş oldukları davranışa benzer davranışlar gösterdiği gözlemlenmiştir. Sinüs, Sinüs Seri Açılımı, Tanh Seri Açılımı ve Sech Seri Açılımı radyal temel fonksiyonlarının, Gauss ve Ters Multikuadrik fonksiyonlara kıyasla, nokta sayısında artışı ile aynı mertebedeki hata değerleri elde edilebilmesi için daha geniş bir aralıkta kullanılabilecek şekil parametresi seçilebileceğini göstermişlerdir. Ayrıca, Tanh ve Sech radyal temel fonksiyonları ise Gauss ve Ters Multikuadrik fonksiyonlar ile farklı şekil parametre değerlerinde elde ettiği hata değerlerine benzer değerler elde ettikleri gözlemlenmiştir. Akış probleminde ise, şekil parametresinin hata değeri üzerinde göstermiş olduğu etki, Sinüs 5.Seri Açılım radyal temel fonksiyonu dışında önerilen diğer fonksiyonlar ile Gauss ve Ters Multikuadrik fonksiyonlarla benzer davranışları göstermişlerdir. Bu sonuçlar neticesinde, önerilen Sinüs 5.Seri Açılım radyal temel fonksiyonu dışındaki diğer önerilen tüm fonksiyonlar, Gauss ve Ters Multikuadrik fonksiyonları yerine ağsız yöntem uygulamalarında alternatif olarak kullanılabileceğini göstermişlerdir.
-
ÖgeÇok eksenli yorulma durumunda eşzamanlı ve asenkron yüklemeler için hasar ve ömür kestirim yöntemlerinin incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-02-07) Bulca, Burak Uğur ; Altay, Oğuz ; Muğan, Ata ; 503181520 ; Katı Cisimlerin MekaniğiGünümüzde, mühendislik alanında en çok karşılaşılan ve hasara sebebiyet veren problemlerin başında yorulma gelmektedir. Yorulma, tekrarlı veya değişken yüke maruz kalan yapıların hasara uğrama eğilimi olarak tanımlanabilir. Genellikle yorulma hasarı, malzemelerin akma dayanımlarının altında olan büyüklükteki yükler sebebiyle gerçekleşir. Tasarım yapılırken tekrarlı ya da değişken bir yükün varlığı, her zaman öncelikle yorulma etkisini göz önünde bulundurmayı gerektirir. Mühendisliğin faaliyet gösterdiği alanlara bakıldığında ise aslında birçok durumda yapıların bu tarz yüklere maruz kalması kaçınılmazdır. Sektörel olarak bakıldığında havacılık, otomotiv, denizcilik, demiryolu taşımacılığı ve inşaat sektörü gibi kısacası hayatın her alanında karşılaşılabilir olan bu durum, özellikle dönen ve güç aktarması gereken her türlü mekanizma ve yapının öncelikli problemi olmuştur. Bu problem yalnızca teknik açıdan değil, gerek maliyet düşürme odaklı tasarımların geliştirilmesi, daha hafif ve kullanımı kolay ürünlere olan ihtiyaç ve ortaya çıkabilecek muhtemel kusurlar dolayısıyla insan hayatını doğrudan etkileyebilecek bir öneme sahiptir. Bu sebeple tasarım süreçlerinde, parçanın fonksiyonel olarak kullanılacağı süre boyunca tekrarlı yüklere ne kadar ve hangi şiddette maruz kalacağı, bu parçanın ya da yapının ne kadarlık kullanım ömrüne ihtiyacının olduğu ve eğer gerekli ise düzenli bakım ve servis şartlarının nasıl olması gerektiğinin önceden belirlenmesi gerekmektedir. Dönen ve güç aktaran yapıların maruz kaldıkları dış yükler, genellikle yapı üzerinde farklı yönde gerilmeler oluşturmaktadır. Tek eksenli yorulma deneyleriyle geliştirilmiş malzeme yorulma eğrileri ve çözüm yaklaşımları, bileşik gerilmeye maruz kalan yapıların ömür tahmini hesapları için yetersiz kalmaktadır. Özellikle yüklerin tesiri sırasında aralarında faz farkı bulunması yorulma hasarı hesaplarını oldukça zorlaştırmaktadır. Bu nedenle, çok eksenli yüklere maruz kalan yapıların ömür tahmini konusu özel bir konu olarak ele alınmaktadır. Tezin temel amacı ise mevcut bileşik gerilme durumlarında ömür tahmin yaklaşımlarını incelemek, literatürdeki tamamlanmış deney verileri yardımıyla ticari yazılımlar kullanılarak eşzamanlı ve faz farklı yükleme durumlarında en doğru sonuç veren yaklaşımı tespit etmek ve ömür tahmin yöntemlerinin birbirlerine göre avantaj ve dezavantajlarını kıyaslayarak karşılaşılabilecek farklı problemler için takip edilebilir bir çözüm yöntemi sunmaktır. Literatür araştırmasında, çok eksenli yorulma durumları için oldukça çeşitli ve geniş kaynaklar bulmak mümkündür. Bu yaklaşımlar birim şekil değiştirme bazlı, gerilme bazlı ya da enerji bazlı olacak şekilde sınıflandırılabilir. Yorulma konusunun karmaşık bir problem olmasından dolayı uzun yıllardır süren araştırmalar sonucunda net bir yargıya varılamamış olduğu gözükmektedir. Bu yaklaşımların yanı sıra bileşik gerilme durumunda malzeme davranışlarını daha detaylı inceleyen ve daha isabetli ömür tahmini yapılmasını sağlayan lokal plastisite yaklaşımları ve onların matematiksel modellerinden bahsedilmiş, karmaşık yükler için uygulanan Rainflow çevrim sayma yöntemi gösterilmiş ve toplam hasarın tespiti için kullanılan Miner-Palmgren kuralı açıklanmıştır. Çalışma kapsamında, Prof. Dr. Jan Papuga'nın araştırmalarında yer alan deney verileri SolidWorks, Hypermesh, ABAQUS ve FEMFAT yazılımları yardımıyla bilgisayar ortamında modellenmiş ve farklı ömür tahmini yaklaşımlarıyla analiz edilmiştir. Ortalama gerilme değerinin sıfır olduğu senkron ve farklı faz açılarındaki asenkron yükleme sonuçları detaylıca incelenmiş, ayrıca ortalama gerilme varlığının yorulma ömrüne olan etkileri gerek senkron gerekse asenkron yükleme durumlarında karşılaştırılmıştır. FEMFAT yazılımı içerisinde, farklı bileşik gerilmeli yorulma durumları için kullanılan hesaplama yöntemleriyle elde edilen sonuçlar deney verileriyle kıyaslanmıştır. Yaklaşımların ömür tahmini sonuçları üzerinden metotların isabetliliği ile güçlü ve zayıf yanları gösterilmiştir. Son bölümde ise elde edilen sonuçlar hakkında genel yorumlar ile çalışmanın gelişime açık yanları ele alınmıştır.
-
ÖgeGauss tipi olmayan ve durağan olmayan yükleme koşullarının frekans uzayında yorulma ömrü tahminine etkisi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-28) Baldan, Tarık ; Muğan, Ata ; 503181514 ; Katı Cisimler MekaniğiGünümüzde ürün geliştirme süreçleri müşterilerin konfor ve güvenliği açısından önem teşkil etmektedir. Ürün geliştirme birimleri en az maliyetli tasarımı kullanıcının konforunu ve güvenliğini sağlayacak şekilde tasarım ve üretim süreçlerini ilerletmeyi hedeflerler. Tasarlanan sistemin üretim ve işletme maliyetine göre bazı sistemlerde anlık hasar incelemesi bile yeni geliştirilen yöntemlerdendir. Ürün geliştirme süreçlerinde simülasyon destekli tasarım geliştirme yöntemi sıkça kullanılır. Havacılık, ulaşım ve taşımacılık gibi sektörlerde üretilen ürünler genellikle titreşim yüklerine maruz kalırlar. Titreşim ve titreşime bağlı yorulma bu sektörlerde en çok karşılaşılan problemler arasındadır. Yapısal sistemlerde meydana gelen yorulma hasarı hem kullanıcı için risk taşırken hem de bakım ve onarım maliyetleri açısından zarara sebep olur. Yorulma hasarından kaçınmak için sistemin veya bileşenin yorulma hasarına karşı dayanıklı bir malzeme ile üretilmiş veya yorulma hasarının üstesinden gelecek bir tasarıma sahip olması gerekmektedir. Mekanik sistemlerin yorulma hasarını öngörmek amacıyla fiziksel teste veya sayısal yöntemlere dayalı birçok yöntem geliştirilmiştir. Fiziksel testler genellikle zaman ve maliyet açısından verimsiz yöntemlerdir. Fiziksel testleri mümkün olan en az tekrar sayısı ile gerçekleştirmek gerekmektedir. Bu nedenle tasarım süreçleri genellikle sayısal yöntemler ile ilerletilir ve yalnızca final tasarım ile fiziksel testler gerçekleştirilir. Ürün geliştirtirme süreçlerinde en sık başvurulan sayısal yöntemlerden biri sonlu elemanlar analizleridir (SEA). Sonlu eleman analizleri ile bir mekanik yapının statik ve dinamik birçok davranışını öngörmek mümkündür. Ürün geliştirme süreçlerinde sonlu elemanlar yöntemleri kullanılırken fiziksel test verilerinden de faydalanılır. Fiziksel test verileri sonlu elemanlar analizinde girdi olarak kullanılabilirler. Bu tez çalışması kapsamında sonlu elemanlar analizlerinin yanı sıra fiziksel test uygulamalarına veri toplama ve işleme yöntemlerine de başvurulmuştur. Bu tez çalışması kapsamında rastgele yükelemelerin genel özelliği olan gauss tipi olmama ve durağan olmama durumunun frekans uzayında yorulma ömrü hesabına etkisi incelenmiştir. Literatüre bakıldığında zaman uzayında yorulma analizlerinin uzun süredir kullanılan yöntemler olduğu ancak frekans uzayında yorulma analizlerinin son yıllarda hızlı gelişim gösterdiği görülmüştür. Bu hızlı ilerlemeye rağmen frekans uzayında yorulma analizi yöntemlerinde gelişime açık alanlar olduğu belirtilmektedir. Tez çalışması sırasında Ford Otosan Eskişehir Fabrikası ağır ticari araç test pistinden toplanan titreşim sinyalleri incelenmiş ve bu sinyallerin gauss tipi olmadığı ve durağan olmadığı belirlenmiştir. Test verilerinden faydalanarak benzer özelliğe sahip veriler üretilmiş ve korunumlu titreşim testlerinde kullanılmışlardır. Test çalışmalarında ileri seviyede veri toplama yöntemleri uygulanmış ve sonlu elemanlar analizi çalışmalarını doğrulamak amacıyla bu veriler işlenmiştir. Doğrulanan sonlu elemanlar modelleri ve zaman uzayında yorulma yöntemleri parametreleri ile yüz adet farklı sinyal kullanılarak sinyalin basıklık ve yatıklık parametrelerinin frekans uzayında yorulma analizine etkisi incelenmiştir.
-
ÖgeHalloysite nanotüp ve nano kauçuk parçacık takviyeli epoksi imalatı ve mekanik karakterizasyonu(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-02) Pir, İnci ; Tüfekci, Ekrem ; 503201501 ; Katı Cisimlerin MekaniğiBu çalışmada halloysite nanotüp (HNT) takviyeli epoksi kompozit, CTBN (carboxyl-terminated butadiene-acrylonitrile) kauçuk takviyeli epoksi kompozit ve hem HNT hem CTBN kauçuk takviye edilmiş epoksi kompozit malzemeler üzerine çalışmalar yapılmıştır. Yapılan çalışmalar kapsamında epoksi matrisli kompozit malzemelerin mekanik karakterizasyonunun sayısal yöntemlerle, deneysel yöntemlerle ve taramalı elektron mikroskobu ile yapılması amaçlanmıştır. Birinci bölümde kompozit malzemelerin kullanım alanları, bu çalışma kapsamında kullanılan takviye malzemeleri olan HNT ve CTBN kauçuk hakkında ve matris malzemesi olan epoksi reçine hakkında bilgilendirme yapılmıştır. HNT ve CTBN kauçuk takviyelerinin epoksi matris üzerindeki etkileri literatürden araştırılmış ve bu bölümde sunulmuştur. Ayrıca bu bölümde, kompozit malzemelerin mekanik karakterizasyonu için kullanılan sayısal ve deneysel yöntemlerden bahsedilmiş ve literatürde kullanılan yöntemler ve bu çalışmada kullanılan yöntemler hakkında yapılan literatür araştırmasına yer verilmiştir.
-
ÖgeHibrit üç yönlü periyodik minimal yüzeyli üç boyutlu grafen yapıların mekaniği ve tasarımı(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-06-28) Yılmaz, Osman Furkan ; Kırca, Mesut ; 503191514 ; Katı Cisimler MekaniğiBu tez kapsamında da henüz literatürde incelenmemiş olan, üç yönlü periyodik minimal yüzeylerin hibritleştirilmesi ile oluşan yüzeylerdeki grafen yapılarının mekanik özellikleri incelenerek hibrit olmayan modelleri daha efektif bir şekilde kullanılıp kullanılamayacağı üzerinde çalışılmıştır. Üç yönlü periyodik minimal yüzeylerin oluşturulması ve sonrasında bu yüzeye uygun üç boyutlu grafenin elde edilmesi, az sayıda model için "Surface Evolver" gibi programlar ile gerçekleştirilebilse de bu tez kapsamında çok farklı parametrelerle oluşturarak birçok hibritleştirilmiş yüzey için daha efektif bir çözüm gerekmektedir. Bu nedenle, parametrik üç boyutlu modelleme ve eleman ağı oluşturma yeteneklerinden ötürü Rhino Grasshopper uygulaması kullanılmasına karar verilmiştir. Program üzerinde yüzey geometrisi denkleminden üç boyutlu grafenin atom koordinatlarının elde edilebileceği bir yapı oluşturulmuştur. Bu yapı aynı zamanda atom koordinatlarının periyodik sınır koşuluna uygun olması ve bağ uzunluklarının iteratif yakınsaması gibi özellikleri de sağlamak üzere düzenlenmiştir. Nano boyuttaki yapıları incelemek için deneysel çalışmalar ve bilgisayar simülasyonları seçenekleri bulunmaktadır. Deneysel çalışmaların gerçekleştirmenin pahalı olması ve uzmanlık gerektirmesi gibi nedenlerden dolayı, çok fazla örnek kullanılarak deneylerin gerçekleştirilmesi ilk seçenek olmamaktadır. Bilgisayar simülasyonları ise tekrarlanabilir, ucuz ve daha kontrol edilebilir olmaları nedeniyle ön plana çıkmaktadırlar. Ayrıca grafen ve karbon tabanlı nano yapılar için literatürde hem deneysel hem de simülasyonun tabanlı birçok çalışma olması, deneyler ile simülasyonların tekrar tekrar doğrulanmasını sağlamış ve bu sayede bilgisayar simülasyonları için kullanılan metodolojiyi güvenli bir seçenek olarak konumlandırmıştır. Bu nedenlerden ötürü bu çalışma kapsamında bilgisayar simülasyonları kullanılmıştır.
-
ÖgeOptimization of CFRP prepreg composite rim by using MOGAII Genetic algorithm(Graduate School, 2022-06-30) Kuşkıra, Berkay ; Bakkal, Mustafa ; 503171516 ; Solid MechanicsIn the automotive industry, lightweight design is of great importance, as in other industries. Especially in performance vehicles, different material technologies have become widespread with the development of simulation and production techniques. Automotive rims are an example of these structures. Lighter rims can be obtained by using composite materials. This thesis study was carried out in order to determine the most suitable lamina sequence and number that will ensure the strength of the automobile rim under various loads, which is aimed to be developed within the scope of Carre Wheel Design Company's composite wheel development project. In the study, a 19-inch diameter and 8.5-inch wide ten-spoke rim were used as a reference. A plain weave and resin-impregnated fabric prepreg material were used in the composite wheel. The composite wheel was designed according to ETRTO standards using CATIA V5 software and the required reference surfaces for analysis were obtained. The rim is designed with a metallic plate and is inserted in the hub joint area. The finite element model of the rim was modeled with Hypermesh software. Radial, cornering, and torsion loads are applied to the composite wheel model. For the analysis to be carried out using the MSC Nastran solver, the prepreg material card was used as MAT8 in the model, and the definition of composite laminate was made with PCOMP cards. Rim optimization was performed with MOGAII (Multi Objective Genetic Algorithm II) provided by the modeFrontier software. In the optimization study conducted with elitism, ply orientation and ply number were used as input variables. In the multi-objective optimization study, minimization of the maximum deformation and minimization of the total composite mass were performed. The maximum Tsai-Wu failure index value was defined for three different load cases as constraints. A total of 60 generations of evolutionary optimization were carried out with the initial population produced with the Sobol design of experience algorithm. The Pareto front set was created from the designs obtained as a result of 60 generations. The created Pareto set was analyzed with linear multi-criteria decision making and genetic algorithm multi-criteria decision making methods. The analysis of the design with the highest grade was repeated and the results were shown.
-
ÖgePlastik malzemelerde üretim parametrelerinin malzeme dayanımına etkisinin incelenmesi, optimizasyonu ve çamaşır makinesi kapak kancasına uygulanması(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-02-01) Bolat, Ermiş ; Altayi Oğuz ; 503191507 ; Katı Cisimler MekaniğiPlastikler, düşük maliyetlerle yüksek mekanik özelliklere ulaşabilmesi, seri üretime uygunlukları ve geri dönüştürülebilirlik özellikleriyle endüstrinin birçok alanında kullanılmaktadır. Maliyet iyileştirme projelerinde, yeterli dayanım sağlandığı koşullarda akla ilk gelen malzeme çeşidi olarak plastik malzemeler gündeme gelmektedir. Çamaşır makinelerinin de bir çok bölgesinde plastik malzeme kullanılmaktadır. Rekabetin üst seviyeye ulaştığı beyaz eşya sektöründe geçmişten günümüze olan sürece bakıldığında maliyetlerin önem kazandığı ve plastik malzeme kullanımının arttığı görülmektedir. Gelişen teknolojiler ve elde edilen bilgi birikimleri ile yapılan analizler plastik malzemelerin kullanımının önünü açan bir etken olarak rol almaktadır. Plastik enjeksiyon ile üretim, seri üretime uygunluk ve karmaşık geometrilerin üretilebilirliği açısından en çok tercih edilen üretim yöntemlerinden birisidir. Plastik enjeksiyonda çok fazla parametre olması, üretim sonucunda elde edilen ürünün de kalitesinde farklılıklar oluşturmaktadır. Geliştirilen Moldflow analizleri sayesinde bu zorluklar aşılıp büyük zaman kayıplarından kurtularak gerçeğe yakın simülasyonların elde edilmesi mümkün hale gelmektedir. Özellikle fiber katkılı malzemelerin enjeksiyon davranışlarının yalnızca tecrübelerle tahmin edilmesinin zor olması, Moldflow analizlerinin önemini arttırmaktadır. Plastik enjeksiyon prosesi malzemenin dayanımı üzerinde de önemli bir etkiye sahip olmaktadır. Üretilen parçanın içinde malzemenin dağılımına göre farklı bölgelerde farklı dayanım değerlerine ulaşılabilmektedir. Moldflow analizleri ile enjeksiyon koşullarının belirlenmesi ile enjeksiyon sonrası parçanın geometrik, ölçüsel ve görsel kalitesinin tahmin edilmesinin yanı sıra dayanım özellikleri hakkında yorumlara xxiv Sensitivity: Public ulaşmak da mümkün olabilmektedir. Özellikle fiber katkılı malzemelerin parça içindeki fiber dağılım ve yönlenmeleri, parçanın bazı bölgelerinde dayanım artışını sağlarken bazı bölgelerde de zayıflamalara neden olabilmektedir. Yapılacak analizlerle parçanın spesifik bir bölgesinde, parçanın karşılaştığı zorlanma yönündeki dayanımının analiz ile elde edilebilmesi tasarımcıya gerçek parçada oluşacak sonuçları simüle edebilme imkanı sağlamaktadır. Çalışmada çamaşır makinesinin ön kapak gruplarında plastik kanca kullanımı amaçlanmıştır. Mevcut zamak malzemenin verdiği dayanıma cam fiber katkılı malzemenin vereceği zorlanmaya maruz kalan kritik bölgedeki dayanım artışı ile ulaşarak daha ucuz malzeme kullanımına ulaşmak istenmiştir. Çamaşır makinesinin çalışma koşullarında karşılaştığı kritik yüklenme durumu ortaya konularak yapısal analizle parçanın kritik bölgesinde maruz kaldığı gerilme değerleri belirlenmiştir. Sonrasında plastik kanca için yapılan prototip kalıp üzerinde farklı bölgelerdeki yolluk girişleri analiz edilerek optimum yolluk girişi bölgesi belirlenmiştir. Enjeksiyon koşullarında girdi olan parametreler değişken olarak tanımlanarak bu parametrelerin parça dayanımına ve diğer proses çıktılarına etkisi incelenmiştir. Her bir proses üzerinde ayrı ayrı çalışılarak karma etkiler de yorumlanmıştır. Bilgisayar ortamında yapılan çalışmalar tamamlandıktan sonra deneysel bir çalışma kurgulanıp uygulamaya sokulmuştur. Öncesinde Moldflow üzerinde yapılan proses çalışmaları enjeksiyona uygulanacak bir program halinde planlanıp prototip kalıp üzerinden baskılar alınmıştır. Alınan baskıların fiber dağılımları ışık mikroskobunda incelenerek fiber çapları ve uzunlukları ölçülmüş, fiber dağılımları Moldflow çıktılarıyla karşılaştırılmıştır. Daha sonra her bir prosesten 5'er adet numune çekme testine tabii tutularak kırılma değerleri not alınmış, grafiksel olarak Moldflow üzerinden alınan dayanım değerleriyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak malzemenin kritik yüklenme durumunda %50 cam fiber katkılı poliamid malzemenin en zayıf bölgesinde oluşan fiber yönlenmesi ile zamak malzemeden elde edilen kırılma performansına ulaştığı görülmüştür. Yapılan çalışma teorik modelleme, sayısal simülasyonlar ve deneysel doğrulama adımlarını içermektedir.
-
ÖgePolipropilen malzemelerde mekanik özellikler ve geometrik boyutlandırma için proses parametrelerinin deney tasarımı, duyarlılık analizleri, istatistiksel analizi ve optimizasyonu(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2023-02-01) Ballı, Yasin ; Altay, Oğuz ; 503171519 ; Katı Cisimlerin MekaniğPlastic materials are in a large part of our lives with the advantages and various disadvantages they provide in today's industrial components. With the growing interest in the products offered by the plastics industry, studies on technologies related to the production of plastic materials have increased and production methods that provide different advantages have been developed. It has become one of the most preferred production methods thanks to the ease of production provided by plastic injection molding and the possibilities it provides with mass production possibilities in high quantities. In the plastic injection molding method, which is based on the principle that the plastic raw material in granular form is melted and takes the shape of the closed volume it fills, the production process is completed when the product becomes solid. The structure in which the molten material solidifies and takes the shape it is in is called the injection mold. Although the mold designed for each product is different, the molds can be used in different injection machines. Mold design can be manufactured from different steels depending on the desired quality in the final product. In summary; it is expected that there is a cavity in the form of the desired part in the injection mold and that the melt is injected into this cavity in a fast and uniform manner, cooled and taken out of the mold. The effect of the process that takes place in the mold and on the injection bench is great in terms of the geometric dimensions, mechanical properties and desired quality of the product coming out of the mold. Therefore, the process must be kept under control in order to provide the desired properties of the final product. In order to control the process, it is necessary to understand the effect of the parameters used on the product and to understand the nature of the process. Although these processes are modeled with various simulation programs today, it can be seen that the models and the real product do not act conjugately, and it is seen that there are more deviations in this approach if the part sizes are large. In the studies conducted in the literature, they mentioned that real PvT variation diagrams cannot be measured during part production with plastic injection molding and they aimed to examine the effect of process conditions on distortion and PvT variation diagrams based on PvT measurements made under standard conditions. During the study, the injection temperature, the holding pressure, the temperature at the end of the holding pressure and the cooling liquid flow rate were investigated with an experimental design at 4 levels. Simulation was carried out with the generated DOE and it was claimed that while the injection temperature had a high effect on the specific volume, it had little effect on the distortion, and the specific volume decreased non-linearly due to the decrease in the cooling flow. In another study, it was aimed to determine the best alternative for plastic injection moldability index with polypropylene raw material. For the DOE created in the study, using the Taguchi and FAHP methodology, the case of warping, cloaking and underfilling on the piece was examined. The study was carried out in a simulation environment for a 1 mm thick plate and was experimentally controlled. The runner inlet type, injection time, cooling time, ironing pressure and melt temperature were controlled at 3 levels, and it was claimed that the moldability index of 10 trials for simulation and 5 trials in experimental trials was high in 18 trials. In the study carried out in 2020, life calculation under static and dynamic loads under notched and unnotched condition with short fiber reinforced PA6-20CF raw material on a thin-walled piece was investigated. The study was carried out by comparing simulation and experimental studies with two different model proposals. After the study, it was observed that there was a 13.7% deviation between the simulation and experimental trials. Front-loading washing machines are widely used in today's world. It aims to meet customer demands with the capacities and spin cycles it provides, and customer satisfaction and product demands are increasing with new technologies added day by day. In order to meet the increasing demands, the producers are increasing their capacity and the competitive market is getting harder day by day with the emergence of new producers. Therefore, manufacturers should update themselves in accordance with current technology and production standards. In this study, it is aimed to come to the forefront in the competitive market by improving production. With this study, it is aimed to improve the production conditions of the plastic part in the drive group in order to avoid contact with the bellows, which provides the connection between the drive group and the body group for the washing machine. It is aimed to examine the mechanical effects of the behavior of the plastic parts in the drive group under production conditions and the reactions they show under operating conditions with an optimization approach, to compare them with each other and to optimize the production parameters and take the most suitable sample. In this way, it is targeted to optimize the mechanical behavior and the change in geometric dimensions on the part, and to eliminate the situations such as abrasion, laundry tear or smoke formation that the customer may encounter. When the process parameters studied in the literature research and the previous studies of our production unit are evaluated, the parameters to be examined in this study are determined as cooling time, ironing pressure, injection speed and speed-pressure transition time. The lower and upper limits determined for the cooling time were 40 sec and 50 sec. It was observed that when the pressure was taken under 40 seconds, the part was bled, and when it was exceeded 50 seconds, the cycle time was unnecessarily prolonged. Ironing pressure limits are determined as 60 bar and 75 bar. When the production is made under 60 MPa, the volumetric shrinkage has distorted the part size. The injection speed was chosen between 30 mm/s and 38 mm/s. Incomplete injection occurred when the pressure was below the lower limit, and when the pressure was over 38 mm/s, burns occurred on the part. It is determined as 45 mm and 60 mm for the velocity-pressure transition position. The experimental design undertaken in this study was created by the response surface experimental design method. The analyses were carried out with the statistical approaches and relations obtained by Minitab. Optimization study was carried out in line with certain objectives by evaluating the parameters and the interactions between the outputs as a result of the study. The outputs obtained at the end of the study were compared with the situation before the study and the improvement levels were revealed. It is an experimental design used to determine the most important factors that are effective during a process. With the scan design, fewer attempts can be made to isolate fewer parameters that affect process quality. They are experimental designs that include the estimation of complex relationships among the identified factors and the main factor effects. The importance of factors and interactions can be understood with full factorial designs. In the experimental design known as response or response surface designs, instead of linear models to make the outputs more understandable, curvilinear models are created depending on the factors used and the surface optimization of the response output can be performed. The most commonly used response surface is the experimental design. Center response surface designs are factorial or fractional factorial design with center points enriched with a group of axial points (also called star points) that allow you to estimate curvature. The Box-Behnken design is a type of response surface design that does not include the previously studied factorial design. In the simplest mixing test, the response (product quality or performance according to some criteria) depends on the relative proportions of the ingredients (ingredients). A Taguchi design is a designed experiment that allows you to choose a product or process that works more consistently in the work environment. Taguchi designs recognize that not all factors that cause variability can be controlled. These uncontrollable factors are called noise factors. Taguchi designs attempt to identify controllable factors (control factors) that minimize the influence of noise factors. It has been revealed that the most effective single parameter in dimensional changes is the injection speed, and it has been shown that the effect of cooling time, holding pressure and velocity-pressure transition position respectively decreases. It was determined that the most effective bilateral relationship was multiplication of cooling time parameter and holding pressure parameter. It has been shown that multiplication of cooling time and injection rate is a factor in the interaction at a similar rate. It has been shown that the most effective single parameter on the mechanical properties is the velocity-pressure transition position, followed by the effect of injection speed, holding pressure and cooling time, respectively. It has been revealed that the most effective dual relationship is multiplication of cooling time and speed-pressure transition position. When all the requirements are taken into consideration, it has been shown that the most effective single parameter is the injection speed, and then the efficiency of the speed-pressure transition position is stated proportionally. It has been revealed that the most effective bilateral relationship is multiplication of cooling time and holding pressure. In the dimensional changes, it was observed that the values went to the undesirable region in some regions, while an improvement was observed at variable rates in certain regions. While the greatest improvement in mechanical properties was observed in the modulus of elasticity by 11%, no significant difference was observed in the impact energy. When the process duration before and after optimization is compared, the process cycle time was reduced from 73.5 seconds to 63.1 seconds, resulting in 14% improvement.