Al-Si esaslı fonksiyonel derecelendirilmiş ve derecelendirilmemiş silindirik parçaların sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
Analysis of functionally graded and ungraded cylindrical parts made of Al-Si alloy by finite element method
- Tez No: 528427
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM ERTEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme (FDM)'ler dereceli yapıları nedeniyle spesifik özelliklere sahiptirler. Bu malzemeler pek çok alanda kullanılmaktadır, özellikle termal bariyer uygulamalarında yaygın olarak tercih edilmektedir. FDM'lerin imalatı için pek çok farklı yöntem kullanılabilir. Silindirik parçaların fonksiyonel derecelendirilmiş bir yapıda imalatı için santrifüj döküm yöntemi oldukça uygun bir metottur. Bu çalışmada, malzeme olarak Al-Si alaşımı seçilmiştir. İç yüzeyinde %32 (hacimsel oran), dış yüzeyinde %8,5 Si içeren fonksiyonel derecelendirilmiş silindirik parçanın ve %22 Si içeren derecelendirilmemiş (homojen) silindirik parçanın sonlu elemanlar yöntemiyle analizleri yapılmıştır. Bu parçaların boyutları (iç çap 74 mm; et kalınlığı 6 mm ve boyu 165 mm), 2012-2016 yılları arasında Türkiye'de en çok satılan benzinli binek araçların silindir boyutları dikkate alınarak belirlenmiştir. Silindirik parçalar aynı ısıl yüke ve aynı aşınma koşullarına maruz bırakılmıştır. Isıl genleşme sonucu oluşan en yüksek Von Mises gerilmesi fonksiyonel derecelendirilmiş parça için 47,526 MPa, derecelendirilmemiş parça için ise 95,487 MPa olarak bulunmuştur. Aşınma analizi sonucu ise fonksiyonel derecelendirilmiş parçanın aşınma oranının derecelendirilmemiş parçanınkinden yaklaşık %14 daha az olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Functionally graded materials (FGM) have specific properties due to their graded structures. These materials are used in many areas, especially in thermal barrier applications. Many different methods can be used for manufacturing of fuctionally graded materials. Centrifugal casting is a very convenient method for the production of cylindrical parts to gain them functionally graded structure. In this project, Al-Si alloy was chosen as material. Functionally graded cylindrical part having 32% (volume fraction) Si content on inner surface, 8,5% Si content on outer surface and ungraded (homogeneous) cylindrical part having 22% Si content was analyzed by the finite element method. The dimensions (inner diameter 74 mm; wall thickness 6 mm and lenght 165 mm) of these parts were determined by considering the cylinder dimensions of the gasoline passenger cars best-selling between 2012 and 2016 in Turkey. Cylindrical parts were exposed to the same thermal load and same wear conditions. The maximum Von Mises stress because of the thermal expansion was found to be 47,526 MPa for the funtionally graded part and 95,487 MPa for the ungraded part. As a result of the wear analysis, it was found that the wear rate of the functionally graded part is about 14% less than that of the ungraded part.
Benzer Tezler
- Deniz araçlarında kullanım potansiyeline sahip fonksiyonel derecelendirilmiş TiB2/Al-Si kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of functional graded composites TiB2/Al-Si with potential for use in marine vehicles
HASAN CEVHER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKNUR KESKİN ÖNER
PROF. DR. ÖMER SAVAŞ
- Sedimantasyon yöntemi ile fonksiyonel derecelendirilmiş TiB2/Al-Cu-Si kompozitlerin üretilebilirliğinin araştırılması
Investigation of the productibility of functionally graded TiB2/Al-Cu-Si composites by sedimentation method
UĞUR ALİ AKYOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER SAVAŞ
DOÇ. DR. ENGİN KOCAMAN
- Fonksiyonel derecelendirilmiş alüminyum anayapılı titanyum tri-alüminit takviyeli kompozitlerin aşınma davranışlarının Taguchi yaklaşımı ile incelenmesi
Investigation of wear behavior of functionally graded aluminum base structure titanium tri-aluminide reinforced composites by Taguchi approach
EYLÜL TUĞÇE YAMAN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER SAVAŞ
- Gıda ambalaj uygulamalarına yönelik kalsiyum silikat esaslı seramik katkılı pla ve pla/pcl biyokompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of calcium silicate based ceramic reinforced pla and pla/pcl biocomposites for food packaging applications
HAZAL YILMAZ DOGAN
Doktora
Türkçe
2026
Metalurji MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. ŞEYMA DUMAN
DOÇ. PINAR TERZİOĞLU
- Yenilikçi NFA-SiO2/C elektrot bileşenleri ile tam hücre lityum iyon pillerin geliştirilmesi
Development of full-cell lithium-ion batteries with innovative NFA-SiO2/C electrode components
MUSTAFA MAHMUT SİNGİL
Doktora
Türkçe
2025
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER