Finite element analysis of bending operation of aluminum profiles
Alüminyum profillerin büküm işleminin sonlu elemanlar analizi
- Tez No: 198639
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK DARENDELİLER, PROF. DR. SÜHA ORAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bükme işlemi pek çok endüstri alanındaki en önemli metal şekillendirme operasyonlarından biridir. Bükme işlemi esnasında, insanlar genellikle geri yaylanma ve kesit alanındaki bozukluklar gibi problemlerle karşılaşmaktadırlar. Açık ve kapalı kesit alanına sahip profillerin geri yaylanma davranışları kesit alanlarının şekline, kesit alanı ölçülerine, bükme yarıçapına ve bükme açısına göre değişkenlikler gösterir. Boru gibi kapalı kesit alanına sahip profillerde sıklıkla karşılaşılan problem ise kesit alanındaki bozukluklardır. Borunun iç yüzeyinde (borunun kalıba değdiği yüzey) kalınlaşma görülürken, borunun dış yüzeyinde ise incelemelere rastlanır. Ayrıca, bu tarz profillerde karşılaşılan diğer bir problem ise de, bazı üretim operasyonlarında arzulanmayan, borunun dış yüzeyinde meydana gelen düzleşmelerdir.Bu çalışmada, sonlu eleman yöntemi kullanılarak, sıklıkla kullanılan T-şeklinde, U-şeklinde ve boru şeklindeki alüminyum profillerin farklı durumlar için geri yaylanma davranışları ve kesit alanlarındaki bozukluklar incelenmiştir. Profiller için bir dizi analiz gerçekleştirilmiştir ve bu analizlerdeki değişkenler bükme yarıçapı, kalınlık olarak belirlenmiştir.Ayrıca, borular için eksenel uygulanan kuvvetin profil üzerindeki geri yaylanmaya olan etkileri incelenmiştir. Görüldü ki, uygulanan eksenel kuvvet profil üzerinde gerdirmeye yol açmıştır ve neticesinde geri yaylanma açılarında düşüş meydana gelmiştir.Bunlara ek olarak, borularda meydana gelen kesit alanındaki düzleşme problemini ortadan kaldırabilmek için farklı iç basınçlar uygulanmıştır ve iç basıncın etkileri incelenmiştir. Uygun iç basınç uygulandığı takdirde, borulardaki düzleşme problemi büyük ölçüde ortadan kaldırılmıştır.Bükme yarıçapına, bükme açısına, kalınlığa, eksenel kuvvete ve iç basınca göre geri yaylanma ve kesit alanındaki bozukluklar için sonuçlar hazırlanmıştır. Sonuçlar, yayınlanan diğer araştırma sonuçlarıyla ve deneysel sonuçlarla tutarlılık göstermektedir. Böylelikle hazırlanan modeller, bükme operasyonlarındaki kalıp ve ürün tasarımlarında kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Bending process is an important forming process in most industrial fields. Springback and cross-section distortion are commonly faced problems in bending process. Springback behavior of closed and open section beams changes with different parameters such as cross-section type, cross-section dimensions, bend radius and bend angle. For closed sections like tube, the dominating problem is cross-section distortion. The thickness of the tube at intrados (inner surface of tube being in contact with die) increases, whereas the thickness of the tube at extrados (outer surface of tube) decreases. Furthermore, another cross-section distortion type for tubes is flattening at extrados which is undesirable in some manufacturing operations.The present research, using finite element method, focuses on investigating the springback behavior of commonly used aluminum beams which are T-Shaped, U-Shaped and tubular for different cases. A series of analyses is performed for a beam and the changing parameters in the analyses are bend radius and thickness.Furthermore, for tubes, the effects of axial force on springback behavior are investigated. It is seen that the axial force causes stretching and the springback angles are decreased.Moreover, in order to overcome cross-section distortion in flattening for tubes, different internal pressures are used and the effects of internal pressure are investigated. By applying appropriate internal pressure, the flattening distortion is mostly eliminated.Conclusions are drawn revealing springback behaviors and cross-section distortions with respect to bend radius, bend angle, thickness, axial pull and internal pressures. They are in good agreement with other published researches and experimental results. Therefore, the models can be used to evaluate tooling and process design in bending operations.
Benzer Tezler
- Finite element analysis of springback in bending process
Bükme işleminde geri yaylanmanın sonlu elemanlar analizi
VOLKAN ESAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK DARENDELİLER
PROF. DR. MUSTAFA İLHAN GÖKLER
- Geri esnemenin sac parçaları biçim tamlığı üzerindeki etkilerinin incelenmesi ve sonlu elemanlar yöntemi uygulamaları ile değerlendirilmesi
The analysis of the effects of springback on sheet metals form accuracy using finite element method applications
BAŞAK ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EMİN YURCİ
- Asansör kılavuz raylarının gerilme analizi
Elevator guide rail stress analysis
RECEP DEMİRSÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDEM İMRAK
- Experimental and numerical analysis of deep drawing
Derin çekmenin deneysel ve sayısal incelemesi
OKTAY YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HALUK DARENDELİLER
- Kazık taşıma gücünün sonlu elemanlar yöntemi kullanarak kohezyonlu lineer olmayan zemin davranışında incelenmesi
A study on the single pile bearing capacity computed with finite element method
CUMHUR TOKGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. TUĞRUL ÖZKAN