Mechanical energy absorbtion using tube inversion
Boru çevrimi ile mekanik enerji yutumu
- Tez No: 56741
- Danışmanlar: PROF. DR. R. ORHAN YILDIRIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Boru Çevrimi, Enerji Tutucu VI, Tube Inversion, Invertube, Energy Absorber IV
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
ÖZET BORU ÇEVRİMİ İLE MEKANİK ENERJİ YUTUMU ÇOLAKO?LU, AH Mürteza Doktora, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. R. Orhan YILDIRIM Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Metin AKKÖK Eylül 1996, 139 Sayfa Büyük miktarlardaki kinetik enerjileri kontrol edilebilir şekilde ve önceden belirlenmiş hızlarda yutabilecek metal kabuk yapıların tasarım ve geliştirilmesi son yıllarda mühendislerin dikkatini çekmektedir. İnce et kalınlıklı sünek metal boruların içlerinin dışarı veya dışlarının içeri çevrilmesini içeren boru çevrimi, enerji yutan bu tür yapılardan biridir. Kalıp kullanılmadan yapılan ve bir tarafı uygun biçimde şekillendirilerek halkasal sabitleyici ile tutulan borunun diğer ucunun basılması ile yapılan çevrime serbest çevrim denmektedir. Bu çalışmanın ilk bölümünde, serbest boru çevriminin analitik modeli geliştirilmiştir. Rijit, germimle sertleşen malzeme varsayımı kullanılırken; kalıcı şekil değişikliği sırasında, borudaki et kalınlığı değişiklikleri de hesaba katılmıştır. Tresca akma şartı, Baucshinger etkisi ve ilintili akma koşullan uygulanmıştır. Germim hızının etkisi de incelenerek statik yükleme için çıkarılan model darbe ile boru çevrimi için geliştirilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, serbest boru çevriminin sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi yapılmıştır. ModellemedeABAQUS (Versiyon 5.4) kullanılmıştır. Bora çevrimi 3-boyutlu bir metal şekillendirme işlemi olmasına karşın, şekil değişikliğinin eksenel simetrik olması nedeniyle, problem 2-boyuta indirgenebilmektedir. SAX1 (eksenel simetrik, 2-düğümlü lineer kabuk eleman) ve CAX4R (eksenel simetrik, 4-düğümlü bi-lineer katı eleman) elemanlar kullamlarak iki farklı ağ analiz edilmiştir. Elastik, Mises akma şartına uyan ve izotropik sertleşen malzeme varsayımı yapılmıştır. Çalışmanın son kısmında ise deneysel çalışma yapılmıştır. Önceden şekillendirilmiş borular, özel olarak tasarlanıp imal edilmiş bağlama düzeni kullanılarak çevrilmişlerdir. Sabit yük altodaki boru çevrimleri, yer değişim kontrollü universal bir test cihazında yapılmıştır. 10 m/s çarpma hızına kadar olan darbe testleri ise 94 kg kütleli serbest düşme çekici ile yapılmıştır. Testlerde soğuk çekilmiş yumuşak çelikten (BS 3602-CFS 360) imal edilmiş dikişsiz borular kulanılmıştır. Boruların dış çapı 50.8 mm, et kalınlığı 1.6 mm ve uzunluğu 203.2 mm'dir. Sonuç bölümünde, analitik ve sonlu elemanlar yöntemleri kullanılarak elde edilen kuramsal değerlerin deneysel bulgularla karşılaştırılması yapılmış ve mantıksal bir uyum içerisinde oldukları görülmüştür.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT MECHANICAL ENERGY ABSORPTION USING TUBE INVERSION ÇOLAKO?LU, Ali Mürteza Ph. D., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. R. Orhan YILDIRIM Co-Supervisor: Prof. Dr. Metin AKKÖK September 1996, 139 Pages The design and development of metal shell structures whichIn the second part of the study, finite element method is employed to investigate the free external tube inversion. The simulation is performed on a using ABAQUS (Version 5.4) finite element program package. Although the inversion is 3-D metal forming process, it is reduced to 2-D problem since the deformation of the tube is axisymmetric. Two different meshes are generated using SAX1 (2-D axisymmetric linear shell element) and CAX4R (2- D axisymmetric bilinear solid element) elements. Both quasi-static and impact loading models are developed. Elastic, Mises yield and isotropic hardening material model is assumed. In the last part of the study an experimental work is done. Pre formed tubes are inverted using a specially designed and manufactured inversion fixture. Quasi-static tests are done using a displacement controlled universal testing machine. The impact tests up to 10 m/s are done on a 94 kg drop weight apparatus. In the tests cold drawn seamless mild steel tubes (BS 3602-CFS 360) with 50.8 mm outside diameter, 1.6 mm wall thickness and 203.2 mm length are used. At the end, the analytical and finite element predictions are compared with the experimental results and the agreement is seen to be a reasonable.
Benzer Tezler
- Yolcu vagonu için çarpışma enerjisi sönümleyici tasarımı
Energy absorber design for passenger wagon
SELEN SAĞSÖZ KARAKULAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiRaylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Biyo ilhamlı hibrit bir enerji sönümleyici profilin enerji sönümleme performansının deneysel ve nümerik olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of energy absorption performance of a bio-inspired hybrid energy absorption profile
CİHAN SAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM ACAR
DOÇ. DR. MURAT ALTIN
- Kare kesitli Tailor-welded tüplerin enerji sönümleme özelliklerinin optimizasyon yöntemiyle belirlenmesi
Determınatıon of energy absorptıon characterıstıcs of Taılor-welded tubes wıth optımızatıon
DURUKAN BURAK DİLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HASAN GEDİKLİ
- Bal peteği dolgulu hibrit yapıların enerji sönümleme kapasitelerinin incelenmesi ve optimizasyonu
Investigation and optimization of the energy absorption capacities of honeycomb filled hybrid structures
CAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM ACAR
DOÇ. DR. MURAT ALTIN