Termoelastik temas probleminde pertürbasyon yöntemiyle kararlılık analizi
Stability analysis by perturbation methods in thermolastic contact problem
- Tez No: 496427
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Katılaşma, sıvının katıya dönüşümü ile maddenin şekillenmesini gerçekleştiren önemli bir fiziksel olaydır. Günümüzde bir çok malzeme katılaşma ile nihai şekline getirilmektedir. Dolayısıyla döküm çok önemli ve oldukça yaygın kullanılan bir imalat işlemidir. Metallerin ve plastiklerin şekillendirilmesi, yarı-iletken tek kristallerin üretilmesi, gıdaların dondurulması, uzay araçlarının aerodinamik olarak ısınması, katılaşmanın önemli rol aldığı sadece bir kaç örnektir . Katılaşma esnasında gelişen olayların belirlenmesi ve kontrolü, nihai üründe arzu edilen özelliklerin sağlanması için büyük önem taşımaktadır. Katılaşma esnasında sıvı ile kalıp arayüzeyindeki ısı transferinin üniform olmaması, yüzey basıncı ve katılaşma hızının da üniform olmamasına neden olur. Dolayısıyla katılaşma esnasında oluşan termal gerilmeler, katıda kalıcı gerilmelerin oluşmasına ve plastik deformasyona neden olur. Bu da üründe, örneğin yarı-iletken tek kristalde dislokasyon ve ikizleme gibi malzeme hatalarına yol açarak malzemenin elektrik özelliklerinde önemli ölçüde bozulmalara neden olmaktadır. Ayrıca döküm sonucu birçok üründe form bozukluklarına zaman zaman da çatlama ve kırılmalara yol açar. Bu da ilave yüzey işlemlerine gereksinim ve maliyet artışı demektir. Bu çalışmada kalıp deformasyonu ile döküm yüzeyinde profil hatalarının oluşmasına sebep olan termal ve mekanik olaylar arasındaki bağımlılık incelenmiştir. Daha önce yapılan çalışmalarda rijit kabul edilen kalıp bu çalışmada elastik olarak ele alınmıştır. Diğer taraftan katılaşan malzemenin termal kapasitesi hesaba katılmamıştır. Bu çalışmada ergime sıcaklığında iki boyutlu yarı sonsuz dikdörtgen bir kalıp içerisindeki sıvı göz önüne alınarak yüzeyden geçen ısı akısının (i) sabit olduğu ve (ii) katılaşan malzeme içerisindeki sıcaklık dağılımı ve kalıp-metal ara yüzeyindeki ısıl direncin - dolayısıyla termal kontak basıncının - bir fonksiyonu olduğu kabul edilerek bir model geliştirilmiştir. Bu matematiksel modelle değişik parametreler kullanılarak yapılan sayısal deney sonuçları analiz edilecek ve daha önce yapılan teorik çalışmalarla ve deneysel verilerle karşılaştırılacaktır.
Özet (Çeviri)
Solidification is an important physical phenomena which forms a finished shape by transforming mold into solid. Nowadays, many materials are produced by this process. This method is widely used in industry. Some examples which show the important role of solidification process are formation of material and plastics, production of semi-conductors, freezing of foods and thermal heating of space vehicles. To identify the physics during the solidification process and to be able to control the phenomena is an important goal in order to achieve the required specifications on a product. During the solidification process, the nonuniform heat transfer on the mold/casting interface results in a nonuniform surface pressure and solidification speed. Therefore, the thermal stresses produced during the solidification process, cause permanent stresses and eventually plastic deformation in the solid. This affects the electrical properties of a final product, for example a semi-conductor, due to the dislocations and mirroring in the material. This also results in misshapen products, and eventually higher cost to resurface the material. In this thesis, the relation between the thermal and mechanical effects is identified which are mainly responsible for the profile errors on interface between the solid and cast. The cast is taken to be elastic rather than rigid which was assumed in other studies. In this study; a mathematical model is conducted considering the physical problem that the mold which is at melting points, is between two infinitely long parallel plate, and on the surface of the plates it is assumed that the heat flux is constant and the heat transfer is a function of thermal contact pressure. Several numerical test results are analyzed and compared with the previous theoretical and experimental results.
Benzer Tezler
- Thermoelastic stability analysis of solidification of pure metals on a coated planar mold of finite thickness: Effects of the coating layer
Katılaşma sürecinde gözlemlenen kararsızlık mekanizmasının analizi: Kalıp yüzeyi kaplama tabakasının etkileri
MEHMET HAKAN DEMİR
Doktora
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FARUK YİĞİT
- Keratin elyaf/termoplastik poliüretan kompozitlerinin doku iskelesi olarak kullanılabilme potansiyelinin incelenmesi
Investigating the potential use of keratin fiber/thermoplastic polyurethane composites as scaffold
ÖZGE GÖKÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Termal ara yüzey malzemesi olarak kullanılabilecek polimer/bor nitrür mikro ve nano kompozitlerinin üretim teknolojilerinin araştırılması
Investigation of production tecnologies of polymer/ boron nitride micro nano composites to be used as thermal interface materials
ŞEBNEM KEMALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Production of carbon nanotube reinforced nanoprepregs and their characterization
Karbon nanotüp takviyeli nanoprepreglerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
BEYZA BOZALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- Synthesis of poly(methyl methacrylate) reinforced by graphene nanoplates
Grafen nano plakalar ile güçlendirilmiş poli(metil metakrilat) sentezi
ELİF KOCAÇINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN