dc.contributor.advisor | Görtan, Mehmet Okan | |
dc.contributor.author | Yaldız, Akif | |
dc.date.accessioned | 2020-09-17T10:50:04Z | |
dc.date.issued | 2019 | |
dc.date.submitted | 2019-09-06 | |
dc.identifier.citation | APA | tr_TR |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/22788 | |
dc.description.abstract | In this century, the importance of weight reduction studies has been increasing day by day, and the importance of hybrid structures have also increased. Especially, reducing the weight in aviation and automotive industries, emission rates can be reduced, costs can be reduced and also, more sustainable structure are created. Accordingly, cold welding method applied in extrusion process is an effective method to form hybrid structures. Although the cold welding process starts at room temperature, it reaches up to185 C values formed between the parts. When the literature is examined we see that, the effect of treatment, surface enlargement and contact normal stresses between the materials were investigated by experimental and finite element method. However, these studies were done either mechanically or thermally. In this study, the contact normal stresses between the materials, surface enlargement values and temperature effect of material flow were examined by thermo-mechanical finite element analysis. Actually parameter effecting cold welding is investigated by thermo-mechanical finite element analysis. For this purpose, the properties of EN AW-6082 T6 and C10 (1.0301) plain carbon steel materials were tested by compression test and the parameters of Johnson-Cook material model were obtained and these parameters were implemented in a finite element model. The shape of the sample is cylindrical. The core of the cylindrical part is made of aluminum and the outer part is made of steel. The outer diameter of the used steel material is 15 mm. Diameters of aluminum materials are 6.5 mm, 7.5 mm and 8.5 mm. Cylinder materials were extruded to 11.1 mm and 9.6 mm, corresponding to 0.6 and 0.9 strain values, respectively. In addition, the materials were extruded at 30 °, 45 ° and 60 ° die angles. In this study, different plastic strain values, different die opening angle values, surface enlargement and contact normal stresses formed between the aluminum and steel parts were investigated thermo-mechanically by using finite element analysis. When the results are investigated, temperature of the materials are higher at high strain. In addition, maximum temperature is seen at exit of the deformation zone. When die angles are examined, on the aluminum part there is no significant effect but there is a significant effect on the steel part. Temperature of steel part increases by increasing die angle. Furthermore, there is any effect on material temperature when the heat treatment effect is investigated. Contact normal stress is an another factor effects of success of cold welding. It is generally expected that contact normal stress is 2 times yield of material. Contact normal stresses decrease by increasing die angle. Conversely, contact normal stresses is higher at high strain. Finally, when the surface enlargement is examined materials, diameters of materials does not affect surface enlargement and surface enlargement is higher on aluminum part than steel. Besides surface enlargement is higher at high strain value. | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.rights | CC0 1.0 Universal | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ | * |
dc.subject | Cold welding | tr_TR |
dc.subject | Joining by plastic deformation | tr_TR |
dc.subject | Joining by forming | tr_TR |
dc.subject | Aluminum | tr_TR |
dc.subject | Steel | tr_TR |
dc.subject | Extrusion | tr_TR |
dc.subject | Soğuk kaynak | tr_TR |
dc.subject | Şekillendirme ile birleştirme | tr_TR |
dc.subject | Çelik | tr_TR |
dc.subject | Aluminyum | tr_TR |
dc.subject | Ekstrüzyon | tr_TR |
dc.subject | Plastik deformasyon ile şekillendirme | tr_TR |
dc.title | Investıgatıon of Cold Weldıng At Steel-Alumınum Combınatıons Vıa Extrusıon Process Usıng Thermo-Mechanıcally Coupled Fınıte Element Analysıs | tr_TR |
dc.title.alternative | Ekstrüzyon Prosesi Vasıtasıyla Çelik-Alüminyum Kombinasyonlarında Soğuk Kaynak Oluşturulmasının Termo-Mekanik Bağlı Sonlu Elemanlar Analizleri İle İncelenmesi | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Bu yüzyılda özellikle ağırlık azaltma çalışmalarının önemi gün geçtikçe artmaktadır ve artan bu ihtiyaçla beraber hibrit yapılarının da önemi artmaktadır. Özellikle havacılık ve otomotiv sektöründe yapılan ağırlık azaltma çalışmalarıyla beraber emisyon oranları azaltılabilmekte, maliyetler düşürülebilmekte ve daha sürdürülebilir bir yapı oluşturulmaktadır. Bu doğrultuda ekstrüzyon işleminde uygulanan soğuk kaynak yöntemi hibrit yapıların oluşturulması için etkili bir yöntemdir. Soğuk kaynak yöntemi oda sıcaklığında başlamasına rağmen parçalar arasında oluşan sıcaklık 185 C değerlerine kadar ulaşmaktadır. Yapılan araştırmalar incelendiğinde ısıl işlemlerin etkisi, yüzey büyümesi ve malzemeler arasında oluşan kontak normal gerilmeleri deneysel ve sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmiştir. Fakat bu çalışmalar ya mekanik olarak yapılmış ya da termal olarak yapılmıştır. Bu çalışmada ise malzemeler arasında oluşan kontak normal gerilmeleri, yüzey büyüme değerleri ve malzemeler arasında oluşan sıcaklık değişimleri termo-mekanik olarak yapılan sonlu elemanlar analizleriyle incelenmiştir. Aslında soğuk kaynak yöntemini etkileyen faktörler termo mekanik analizlerle incelenmiştir. Bu doğrultuda EN AW-6082 T6 ve C10 (1.0301) yalın karbon çeliği malzemelerin özellikleri basma testi yapılarak Johnson-Cook malzeme modelinin parametreleri elde edilmiştir ve bu elde edilen parametreler sonlu elemanlar analizlerine aktarılmıştır. İncelenen parça silindirik bir şekle sahiptir. Silindirik parçanın çekirdeği alüminyum, dış tarafı ise çelikten oluşmaktadır. İncelenen çelik malzemenin dış çapı 15 mm’dir. Alüminyum malzemenin çapları da 6,5mm, 7,5mm ve 8,5mm olarak değişiklik göstermektedir. Silindir malzemeler sırasıyla 0,6 ve 0,9 gerinim değerlerine karşılık gelen 11,1 mm ve 9,6 mm’ye ekstrüze edildi. Ayrıca malzemeler 30°, 45° ve 60° kalıp açılarında ekstrüzyon işlemine tabi tutuldu. Bu çalışmada soğuk kaynak yöntemine etki eden farklı plastik gerinim değerleri, farklı kalıp açı değerleri, yüzey büyümesi ve alüminyum ve çelik parçaları arasında oluşan kontak normal gerilmeleri sonlu elemanlar analizleri ile termo-mekanik olarak incelenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde yüksek gerinimlerde malzemelerin sıcaklıklarının daha fazla olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca maksimum sıcaklığın deformasyon bölgesinin son kısmında olduğu görülmüştür. Kalıp açısının malzemeler üzerindeki sıcaklık etkisi incelendiğinde aluminyum üzerinde bir etkisi yokken çelik malzeme üzerinde önemli bir etkisi vardır ve kalıp açısı arttıkça çelik malzemenin de sıcaklığının artmıştır. Yapılan incelemelerde ısıl işlemin malzemeler üzerinde sıcaklık bakımından bir fark oluşturmadığı görülmüştür. Kontak normal gerilmesi soğuk kaynak işlemini etkileyen parametrelerden bir tanesidir. Bu değerin soğuk kaynak işleminin başarılı olması için genellikle akma noktasının 2 katı olması gerekmektedir. Kontak normal gerilmesi kalıp açısı artııkça azalmaktadır. Buna ters olarak yüksek gerilim değerinde kontak normal gerilmeleri artmaktadır. Son olarak yüzey büyümesi incelendiğinde malzeme çaplarının yüzey büyümesinde bir etkisi olmadığı görülmüştür ve yüzey büyümesi aluminyum parça üzerinde çeliğe göre daha fazladır.Ayrıca yüksek gerinim değerlerinde yüksek yüzey büyümesi gerçekleşmişir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Makine Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2020-09-17T10:50:04Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |