Metalik malzemelerde proses parametrelerinin sürtünme katsayısına etkilerinin deneysel ve nümerik yöntemlerle incelenmesi
Investigation of the effects of process parameters on the friction coefficient in metallic materials by experimental and numerical methods
- Tez No: 1017764
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE ESENER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sac metal şekillendirme simülasyonlarında analiz sonuçlarının gerçeğe yakınlığı, büyük ölçüde sınır şartlarının doğru tanımlanmasına bağlıdır. Bu parametrelerin en kritiği olan sürtünme katsayısı, endüstriyel uygulamalarda genellikle sabit bir değer (Coulomb sürtünme modeli) olarak kabul edilmektedir. Ancak karmaşık geometrilere ve değişken temas basınçlarına sahip parçalarda bu yaklaşım; geri esneme ve yırtılma tahminlerinde ciddi sapmalara neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında, 0,73 mm kalınlığındaki CR4 kalite sac malzeme kullanılarak; sürtünme katsayısının sabit bir değer olmadığı, aksine yüzey basıncı ve parça geometrisine bağlı olarak değişkenlik gösterdiği hipotezi test edilmiştir. Çalışmanın deneysel aşamasında, MTS test cihazına entegre edilen özel tasarım bir deney düzeneği vasıtasıyla numuneler; 3 MPa ve 5 MPa olmak üzere iki farklı yüzey basıncına maruz bırakılmıştır. Veri güvenilirliğini sağlamak amacıyla deneyler tekrarlanabilir setler halinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın nümerik aşamasında ise Autoform yazılımı kullanılarak deneysel koşullar sanal ortamda modellenmiş; basınç dağılımı ve sürtünme çıktıları karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Elde edilen bulgular, formsuz (düz) numune durumunda simülasyon verileri ile deneysel sonuçların yüksek hassasiyetle örtüştüğünü ortaya koymuştur. Buna karşın, farklı formlu kesitlerde yapılan deneylerde simülasyon sonuçlarının deneysel verilerden önemli ölçüde saptığı gözlemlenmiştir. Bu çalışma; basınca ve geometriye bağlı sürtünme katsayısının, güncel Sonlu Elemanlar Analizi (SEA) yazılımları tarafından modellenen ideal durumlar ile gerçek fiziksel çıktılar arasında farklar yarattığını, dolayısıyla daha gelişmiş sürtünme modellerinin kullanımının bir zorunluluk olduğunu kanıtlamaktadır. Çalışmanın sonuçları, doğru sürtünme modellemesinin analiz doğruluğunu artırırken, deneme-yanılma süreçlerini kısalttığını ve üretim maliyetlerini optimize ettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In sheet metal forming simulations, the accuracy of analysis results depends heavily on the correct definition of boundary conditions. The friction coefficient, the most critical of these parameters, is generally accepted as a constant value (Coulomb friction model) in industrial applications. However, in parts with complex geometries and variable contact pressures, this approach leads to significant deviations in springback and thinning (tearing) predictions. In this thesis study, using CR4 grade sheet material with a thickness of 0.73 mm, the hypothesis that the friction coefficient is not a constant value but varies depending on surface pressure and part geometry was tested. In the experimental phase of the study, samples were subjected to two different surface pressures, 3 MPa and 5 MPa, via a specially designed experimental setup integrated into an MTS testing machine. Experiments were carried out in reproducible sets to ensure data reliability. In the numerical phase, the experimental conditions were modeled in a virtual environment using Autoform software; pressure distribution and friction outputs were analyzed comparatively. The findings revealed that in the case of flat (unformed) samples, the simulation data and experimental results correlated with high precision. Conversely, in experiments conducted on cross-sections with different forms, simulation results were observed to deviate significantly from experimental data. This study proves that pressure- and geometry-dependent friction coefficients create discrepancies between the ideal conditions modeled by current Finite Element Analysis (FEA) software and actual physical outputs; therefore, the use of more advanced friction models is a necessity. The results of the study demonstrate that accurate friction modeling increases analysis accuracy while shortening trial-and-error processes and optimizing production costs.
Benzer Tezler
- Plazma arkı eldesi ve yüzey bölgesi modifikasyonunda kullanılabilirliği
Başlık çevirisi yok
ÖZKAN ÖZİPEKLİLER
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİM DEMİRCİ
- Metalik B.C.C. yapıdaki arayer atomları ile dislokasyonların elastik etkileşmelerinden doğan enerji değerlerinin hesaplanması
Başlık çevirisi yok
M. EYÜPHAN YAKINCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA DİKİCİ
- İkili sıvı alaşımların yapıları ve taşıma özellikleri
The Structure and transport properties of liquid binary alloys
FÜGEN DAVER
- Jellium calculations for metalic slabs
Başlık çevirisi yok
BASSAM HUSNİ DAGHLAS
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. ŞİNASİ ELLİALTIOĞLU
- Growth and characterization of thermol SİO2 thin films
Başlık çevirisi yok
MERAL ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. BAYRAM KATIRCIOĞLU