Metallerin Plastik Şekillendirilmesinde Kullanılan Malzeme Modellerinin Sonlu Elemanlar İle Analizi

Abstract

Taşıtların dayanıklılığı ve güvenliği açısından, iskeleti oluşturan şasinin mukavemeti büyük önem kazanmaktadır. Şasi yoldan gelen kuvvetler tarafından dinamik olarak zorlanmaktadır. Ayrıca devrilme, çarpışma gibi durumlarda şasiyi oluşturan profillerin davranışları çok önemlidir. Aşırı yükleme durumlarının araç şasisi üzerine etkisini görmek için çeşitli testler yapılmaktadır. Testler fiziksel durumu en gerçekçi şekilde gösterse de maliyet ve zaman kaybına yol açmaktadır. Yapılan test sayısını azaltmak için kullanılan sayısal yöntemler de ise matematiksel modellemeden ve kabullerden kaynaklanan sapmalar görülebilmektedir. Sonlu elemanlar yönteminin güvenirliğini belirleyen en önemli etken malzeme davranışıdır. Bu çalışmada test numunesi olarak alınan dikdörtgen profilin, plastik deformasyona yol açan yükleme koşulları altındaki malzeme davranışını belirlemek için ilk önce açık ve örtük çözüm yöntemleri ile analizler yapılmış ve test sonuçlarına uygun olan çözüm yöntemi belirlenmiştir. Daha sonra literatürde olan malzeme modelleri ile analizler tekrarlanmış ve test sonuçları ile karşılaştırılarak en iyi modelleme tekniği belirlenmeye çalışılmıştır.

In terms of vehicle durability and safety, the structural strength of frame plays a significant role. Frame is stressed by dynamic loads caused from road condition. The structural behaviour of frame becomes evenmore important especially in rollover and crash, condition. To obtain effects of overloading on frame, some tests are carried out. However, vehicle tests take a long time and ;therefore, are very costly. Numerical methods are employed to reduce these costs, but there could be some error due to mathematical solution approximation and assumptions. The plasticity behaviour of the material has significant effect on simulation accuracy. In this study, implicit and explicit finite element methods are applied to solve bending problem of rectangular beam profile. Then several material laws, which are defined in literature, are applied. Finaly, conclusion are drawn to explain the effectiveness of each law & method.