Geri Dön

Yeni bir apd yöntemiyle mekanik özelliklerin iyileştirilmesi: vorteks kanallı açısal presleme (VO-CAP)

Enhancement of mechanical properties by a novel spd method: Vortex-channel angular pressing (VO-CAP)

PDF İndir

  1. Tez No: 935975
  2. Yazar: HÜSEYİN BEYTÜT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞEMSETTİN TEMİZ, DR. ÖĞR. ÜYESİ KERİM ÖZBEYAZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İnönü Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada, malzeme özelliklerini iyileştirme çalışmaları kapsamında göz ardı edilemeyecek uygulamalardan birisi olan Aşırı Plastik Deformasyon (APD) yöntemlerinden Vorteks ekstrüzyon (VE) ve Eş Kanallı Açısal Presleme (EKAP) tekniklerinin avantajlarını tek bir proseste birleştiren ve yeni bir hibrit APD yöntemi olarak literatüre sunulan Vorteks-Kanallı Açısal Presleme (Vo-CAP) yöntemi geliştirilmiş, bu yöntem önce Sonlu Elemanlar Analizleri (SEA) kapsamında Deform 3D programı yardımıyla simüle edilmiş, sonrasında bu analizler sonucunda elde edilen veriler ile yöntemin verimliliğini arttırabilmek amacıyla kalıp geometrisi optimize edilmiş, akabinde optimize edilen kalıp kullanılarak AA6082 ve AA7075 alaşımlarına bu yeni Vo-CAP yöntemi uygulanmış, ve son olarak Vo-CAP işlemi sonrası bu numunelerin mekanik özellikleri ve mikroyapı analizleri incelenmiştir. VE daha önce incelenmiş olmasına rağmen, bu konuda yapılan deneysel çalışmalar sınırlı kalmış ve EKAP ile entegrasyonu ise daha önce hiç araştırılmamıştır. Vo-CAP yönteminin geliştirilmesiyle bu araştırma boşluğu giderilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca kalıp geometrisinde uygulanan yenilikçi konik tasarım yaklaşımı sayesinde, proses öncesi ve sonrasında kalıp parçalarının montaj ve demontaj işlemleri önemli ölçüde kolaylaştırılmıştır. Çalışmada, kalıp tasarım değişkenlerinin optimize edilmesi için kapsamlı bir optimizasyon çalışması yapılmıştır. SEA, Yapay Sinir Ağları (YSA), Baskın Olmayan Sıralama Genetik Algoritması II (NSGA-II) ve İdeal Çözüme Benzerlik Tercihi Sıralaması Tekniği (TOPSIS) yöntemlerini içeren bir optimizasyon metodolojisi kullanılmıştır. Optimize edilmiş kalıp, maksimum presleme yükü ve gerinim inhomojenite katsayısını minimize ederken efektif gerinimi maksimize etme arasında başarılı bir denge sağlamıştır. AA6082 ve AA7075 alaşımlarına uygulanan Vo-CAP işlemi sonrası numunelerin mekanik özellikleri ve mikroyapıları incelenmiş, sonuçlar tavlanmış numunelerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, Vo-CAP yönteminin geleneksel APD yöntemlerinin büyük dezavantajlarından birisi olan tekrarlı geçiş işlemlerine gerek kalmadan, tek geçişle malzemelerin mekanik özelliklerinde kayda değer iyileşmeler sağladığını göstermiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, a novel hybrid Severe Plastic Deformation (SPD) method called Vortex-Channel Angular Pressing (Vo-CAP) was developed, which combines the advantages of Vortex Extrusion (VE) and Equal Channel Angular Pressing (ECAP) techniques in a single process. This method was first simulated using the Deform 3D program within the scope of Finite Element Analysis (FEA), then the die geometry was optimized to increase the efficiency of the method based on the data obtained from these analyses. Subsequently, this new Vo-CAP method was applied to AA6082 and AA7075 alloys using the optimized die, and finally, the mechanical properties and microstructural analyses of these samples were examined after the Vo-CAP process. Although VE has been previously studied, experimental research on this topic has remained limited, and its integration with ECAP has never been investigated before. The development of the Vo-CAP method aimed to address this research gap. Additionally, the innovative conical design approach applied to the die geometry significantly simplified the assembly and disassembly operations of the die parts before and after the process. In the study, a comprehensive optimization study was conducted to optimize die design variables. An optimization methodology incorporating FEA, Artificial Neural Networks (ANN), Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), and Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) methods was used. The optimized die achieved a successful balance between minimizing the maximum pressing load and strain inhomogeneity coefficient while maximizing effective strain. The mechanical properties and microstructures of AA6082 and AA7075 alloy samples were examined after the Vo-CAP process, and the results were compared with annealed samples. The results showed that the Vo-CAP method provides significant improvements in the mechanical properties of materials with a single pass, without requiring the repetitive pass operations that are a major disadvantage of conventional SPD methods.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    555033

    Quadcopter trajectory tracking control using reinforcement learning

    Pekiştirmeli öğrenme ile quadcopter yörünge takibi kontrolü

    MUSTAFA ERDEM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ

  2. Tez No

    915334

    Light-driven synthesis of bio-based polymers and their supercapacitance investigation

    Biyo-temelli polimerlerin ışığa dayalı sentezi ve süperkapasitans incelemeleri

    SENA ERMİŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BARIŞ KIŞKAN

    DOÇ. DR. KEREM KAYA

  3. Tez No

    393049

    Functional conjugated polymers

    Fonksiyonel konjuge polimerler

    HÜSEYİN AKBULUT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  4. Tez No

    898779

    Particle based topology optimization methods foradditive manufacturing technologies

    Eklemeli imalat teknolojileri için parçacık tabanlı topoloji optimizasyon yöntemleri

    ABDULLAH KENDİBİLİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Üretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ADNAN KEFAL

  5. Tez No

    895147

    An explicit phase field modeling of brittle plates with nonlocal operator method under certain loading condition

    Belirli yükleme koşulları altındaki kırılgan levhaların açık faz alan yöntemi ve lokal olmayan operatör metodu ile modellenmesi

    UMUT ŞAHİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK

Geri Dön