Alüminyum ve magnezyum alaşım levha kompozitlerinin çekme, darbe ve çatlak analizlerinin sonlu elemanlar simülasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MUHAMMET ALİ SARIGEÇİLİ
Danışman: Bora Yıldırım
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Magnezyum alaşımları hafif olmaları ve özgül dayanımlarının yüksek olmaları sebebi ile enerji tasarrufu ve çevreci bir gelecek için önem teşkil etmektedirler. Bu nedenle otomotiv, uzay ve diğer birçok sektörün ilgisini çekmektedirler. Fakat magnezyumun kristal yapısından dolayı (hegzagonal sıkı paket) şekillendirilme zorluğu oluşmaktadır. Dolayısıyla sanayide kullanılabilmesi için hem mekanik hem de şekillendirilebilirlik özelliklerinin belirli bir düzeye çıkarılması gerekmektedir. Magnezyum alaşımlarını sanayi uygulamalarına adapte edebilmenin yollarından biri de halihazırda sanayide kullanılan alüminyum alaşımları ile birlikte bir kompozit oluşturmaktır. Bu çalışmanın amacı, Alüminyum/Magnezyum/Alüminyum sandviç yapısına sahip kompozit levhanın çekme, darbe ve çatlak analizlerinin bilgisayar programı yardımı (ANSYS) sayesinde sonlu elemanlar metodu ile yapılması, literatürde yayınlanmış olan deneysel çekme ve darbe verileri ile simülasyon verilerinin karşılaştırılmasıdır. Al/Mg/Al sandviç yapısına sahip kompozit, esnemez hadde milleri ve diğer deney koşulları Ansys yardımı ile bilgisayar ortamında modellenmiştir. Deney koşullarının da bilgisayar ortamında modellenebilmesi için iki yol izlenmiştir: Birincisi kompozit haddeye ortam sıcaklığında yani soğuk olarak verilmiştir. İkinci olarak kompozit sıcak olarak haddelenmiştir. Sıcak ve soğuk olarak ayrı haddelenen kompozitlere birbirinden bağımsız olarak çekme ve darbe testleri yapılmıştır. Çatlak analizi için ise sıcak olarak haddelenmiş kompozitin darbe testi çeşitli çatlak profilleri ile tekrarlanmıştır. Elde edilen tüm veriler Sonuçlar bölümünde sunulup deneysel verilere yakınlıkları son bölümde tartışılmıştır. Ayrıca somut bir örnek olarak simülasyon ortamında kompozitten oluşturulmuş muharebe kaskına tabanca ile ateş edilmesi sonucu oluşan etkiler modellenip simüle edilmiş, sonuçlar diğer malzemelerin simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Simülasyonlarda 400℃'de sıcak olarak haddelenen kompozitin çekme eğrisi deneysel çekme eğrisine yakın olarak bulunmuştur. Sıcak haddelenmiş kompozit düşünüldüğünde çatlaksız darbe verilerinin deneysel darbe verilerine uzak olduğu görülmüştür. Sıcak haddelenmiş kompozitte bazı çatlak profil verilerinin deneysel verilere yaklaştığı görülmüştür. Bundan dolayı deneysel olarak üretilmiş kompozitin darbe numunelerinde şekillendirme sırasında çatlak oluştuğu sonucuna varılabilir. Ayrıca kompozitten oluşturulmuş muharebe kaskının tabanca mermisine karşı sağladığı balistik korumanın magnezyuma göre daha fazla olduğu sonucuna varılabilir.