Kaynak distorsiyonları ve sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
Welding distortions and analysis with finite element method
- Tez No: 126815
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT VURAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: ANSYS, Distorsiyon, Kaynak, Sonlu elemanlar analizi, ANSYS, Distortion, Welding, Finite element analysis
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
KAYNAK DISTORSIYONLARI VE SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİYLE ANALİZİ ÖZET Yerel olarak ısıtılmış bir metal iç gerilmeler oluşturur. Isınan bölgeler genleşirken bunun civarındaki soğuk kısımlar bunu az veya çok engeller. Bu şekilde ısınan bir bölge soğursa doğal olarak bir büzülme gerçekleşir ve bu büzülme önemli bir şekil değişimine neden olabilir. Ayrıca malzemede daima bir iç gerilme de kalır. Bir kaynak konstrüksiyonunda kaynak bölgesi de yerel olarak ısıtılan bölgeyi temsil eder. Kaynak dikişindeki malzeme ergiyip katılaşır. Kaynak dikişinden malzemeye bir ısı geçişi olur. Bütün bu olaylar neticesinde kaynaklı parçada distorsiyonlar meydana gelir. Distorsiyonlar ise boyut hassasiyetini olumsuz yönde etkiler. Distorsiyonları düzeltmek için kaynaktan sonra ek bir işlem yapmak gerekir. Fakat imal edilmiş parçalarda asla fazla miktarda düzeltme istenmemelidir. Düzeltme ile iç gerilme koşulları kötüleşebilir. Bu da emniyete etki eder. Bunun için daha projelendirme sırasında çekmeler, distorsiyonlar gibi şekil değişimleri miktarını olabildiğince düşük tutacak tasarım yapılmalıdır. Böylelikle düzeltme işlemlerinden de tasarruf yapılır. Bazı durumlarda ise distorsiyonlardan kaçınmak için daha kalın saclar kullanılabilir veya distorsiyonları azaltmak için farklı kaynak ağız şekilleri kullanmak gerekebilir. Bu nedenlerden ötürü kaynaklı parçalarda oluşan distorsiyonların önceden tahmini yıllardan beri önemli bir araştırma konusu olmuştur. Yapılan deneysel çalışmalarla bir çözüme ulaşılıp farklı durumların distorsiyonlar üzerine etkileri bulunabilir, fakat deneysel çalışmalar birçok farklı durumun ve karmaşık problemlerin çözümünde yeterli olmamaktadır. Bu bakımdan bu gibi durumlarda bilgisayar teknolojisi kullanılarak sonlu elemanlar metodu ile bununla ilgili yazılımlar kullanılarak çözüm daha çabuk bir şekilde yapılabilir. Kaynaklı parçalarda oluşan distorsiyonlar araştırılıp incelendikten sonra yapılan çalışmada kaynaklı parçalarda kaynaktan sonra oluşan distorsiyonlardan açısal distorsiyon SEM ile analiz edilmiş, ağız açılarının ve parça kalınlığının eşleşmesiyle elde edilen 25 farklı durum ele alınmıştır. Bu durumların hepsi ayrı ayrı ANSYS bilgisayar paket programında modellenip analizi yapılmıştır. Çıkan sonuçlar bir başka bilgisayar programı olan EXCEL 'de grafik haline dönüştürülmüştür. Daha sonra bulunan sonuçlar, bu konuda yapılan araştırmalar ve deneyler sonucu ortaya konan bilgilerle karşılaştırılmış ve sonuçların benzer olduğu görülmüştür. x
Özet (Çeviri)
WELDING DISTORTIONS AND ANALYSIS WITH FINITE ELEMENT METHOD SUMMARY A locally heated metal form internal stresses. While heated parts expand, cooler parts around this heating inhibit this more or less. If a region so heated cools down, a shrinkage will naturally take place and this shrinkage may cause an important change of form. Moreover, there will always be an internal stresses within the material. In a welding construction, the welding region represents the locally heated region. The material on the welding seam will melt down and solidify. There will be a heat transition from the welding seam to the material. As a result of all these, distortions will form on the welded part. And the distortions will negatively affect dimensional sensitivity. An additional operation is required after welding to correct the distortions. However, over-correction should not be required in the produced parts. Conditions of internal tension may deteriorate by correction. And this will affect safety. Therefore, from the very beginning, one should make designs that will keep the amount of form changes such as shrinkages and distortions at the minimum as much as possible. Thus, saving will be made from correction operations. As for some occasions, thicker iron sheets may be used to avoid distortion or one may need to use different welding edges to decrease distortions. For these reasons, prior estimation of distortions formed on welded parts has for years been an important research subject. With experimental researches conducted, one may reach a solution and the effects of different situations on distortions may be found, however different experimental efforts do not suffice in the settlement of many different situations and complicated problems. In this respect, in such occasions, the solution may be accelerated through finite elements method by using computer technology and software related thereto. Angular distortion has been analyzed by FEM in the distortions formed after welding at the welded parts in the study conducted after the distortions of welded parts are searched for and examined, and 25 different situations obtained by matching of edge angles and part thicknesses are taken into consideration. The obtained results are converted into a graphic in EXCEL, another computer program. Then, these results are compared to the researches and experimentation conducted in this matter and it is seen that the results were similar. xi
Benzer Tezler
- Kaynaklı yapılardaki artık gerilmelerin ve distorsiyonların sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
Finite element analysis of residual stresses and distortion in weldments
MUSTAFA ÖMÜR AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT VURAL
- Kaynaklı parçalarda oluşan artık gerilmelerin incelenmesi
An investigation of residual stresses in welded parts
SERKAN BENLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiKonstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERDAR KARAOĞLU
- Ostenitik paslanmaz çelik plakanın (en dın 1.3964) T bağlantı kaynağında ilave ısı girdisi uygulamasının meydana gelen distorsiyona etkisinin incelenmesi
Examination of welding distortion via applying thermal tensioning technique on stiffened welded plate of austenitic stainless steel (en dIn 1.3964)
MURAT İHSAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2007
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. H. OKTAY BODUR
- Robotla kaynak uygulaması için fikstür tasarımı ve kaynak distorsiyonlarının analizi
Fixture design for robotic welding and analysis of welding distorsions
UMUT ÇAĞRI TAPICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MURAT VURAL
- Kaynaklı bir gemide oluşan distorsiyonlar ve giderilme esasları
Distortions and distortion fairing in a welded ship
HALİL BAŞ