Effect of loading rate and thermomechanical coupling on fracture of shape memory alloys
Termomekanik etkileşimin ve yükleme hızının, şekil hafızalı alaşımlardaki kırılma mekaniğine olan etkisi
- Tez No: 586482
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Bu çalışma, şekil hafızalı alaşımlardaki (ŞHA) termomekanik etkileşimin, mekanik davranış ve kırılma davranışları üzerine etkisinin incelenmesi hakkındadır. Zaki ve Moumni'nin geliştirdiği model (ZM) ayrıntılı bir şekilde çalışılmış ve yeniden türetilmiştir. Yüksek yükleme hızlarında, ZM modelinin, martensit başlangıç gerilmesini doğru yakalayamadığı anlaşılmıştır. Tobushi et al., Mutlu ve Shaw'un deneysel çalışmalarına dayanarak, ZM modelinde bir malzeme parametresi olan martensit başlangıç gerilmesinin, şekil değiştirme hızının bir fonksiyonu olduğu ileri sürülmüştür. Bazı model parametreleri, değişken olarak martensit başlangıç gerilmesini içerdiğinden, onların da yerel şekil değiştirme hızının bir fonksiyonu olması önerilmiştir. Nümerik hesaplamalar için ABAQUS kullanılmıştır ve bunun için, kullanıcı alt yordamı UMAT, tekrardan yazılmıştır. Sonlu elemanlar simülasyonu, Shaw'un deneysel çalışması temel alınarak, modifiye edilmiş model parametreleri ile yapılmıştır. Gerilme-şekil değiştirme davranışı ve histerez alanı sonuçları, orijinal ZM model ile karşılaştırılmıştır. Mutlu'nun deneylerinde kullandığı kırılma numunesi, orijinal ve modifiye edilmiş model kullanılarak modellenmiştir. Dönüşüm bölgeleri, çatlak ağzı açıklığı yer değiştirmeleri (CMOD), sıcaklık alanları ve gerilme şiddeti faktörleri, orijinal ve modifiye edilmiş model kullanılarak elde edilmiştir; termomekanik etkileşimin ve yükleme hızının etkisini araştırmak için deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This work is on the investigation of the effect of loading rate and thermomechanical coupling on mechanical behavior and fracture of shape memory alloys (SMA). The constitutive model of Zaki and Moumni (ZM) is studied in detail and re-derived. With the changing loading rates, the ZM model does not capture correctly the martensite start stress. Based on experimental works of Tobushi et al., Mutlu and Shaw, a relation is proposed for the martensite start stress, to account for a change in loading rate. Some model parameters contain martensite start stress as variable, so, they are also proposed to be function of local strain rate. For numerical calculations ABAQUS is used and therefore the user subroutine UMAT is rewritten accordingly. Finite element simulations are conducted with modified model parameters using the specimen of Shaw. The stress-strain behavior and hysteresis area are compared to the results obtained by using the unchanged ZM model. The fracture specimen, used in Mutlu's experiments is modeled using original and modified model. Transformation regions, crack mouth opening displacements (CMOD), temperature fields and stress intensity factors are obtained using original coupled/uncoupled and modified models to investigate effect of loading rate and thermomechanical coupling; the results are compared to experimental ones.
Benzer Tezler
- Karbon elyaf,grafen nanoplatelet ve zincir uzatıcı katkıların poliamit 6,6 kompozitlerin özellikleri üzerine eş zamanlı etkisinin incelenmesi
Synergetic effect of graphene nanoplatelet,carbon fiber and coupling agent addition on the tribological,mechanical and thermal properties of polyamide 6,6 composites
ECEM KARATAŞ DEMİRAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER YILMAZ
- İkiz merdane döküm yöntemi ile alüminyum AA5754 alaşımı levha üretimi, döküm ve termomekanik proses parametrelerinin etkilerinin araştırılması
Production of AA5754 aluminum alloy by twin roll casting, investigating effects of casting and thermomechinal process parameters
YELİZ DEMİRAY CUCURACHI
Doktora
Türkçe
2016
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Bilgisayar yardımıyla süper alaşım malzeme verileri ve tasarım kriterleri kütüphanesi oluşturulması
Başlık çevirisi yok
M.ÇAĞLAYAN TAŞÇIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRKOL
- Ağır ticari aracın dizel motoruna ait egzoz manifoldunun ısıl olarak incelenmesi
Thermal investigation of exhaust manifold for a heavy commercial vehicle diesel engine
BURAK YALÇINDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL CEM PARMAKSIZOĞLU
- MWCNT'nin POM/PBS karışımlarının mekanik, ısıl, morfolojik özellikleri ve kristalizasyon davranışına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of MWCNT on mechanical, thermal, morphological properties and crystallization behavior of POM/PBS blends
CANSIN USLUEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiKocaeli ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KODAL