Modeling and process optimization of water jet guided laser micro hole drilling on nickel-based aerospace alloys
Su jeti kılavuzlu lazer mikro delik delme işleminin nikel esaslı havacılık alaşımları için modellenmesi ve optimizasyonu
- Tez No: 762891
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA İLHAN GÖKLER, DOÇ. DR. ULAŞ YAMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 224
Özet
Gaz türbinlerinde kullanılan türbin kanatlarının imalatında özel havacılık alaşımları kullanılmakta ve ısıl dirençlerini arttırmak için üzerlerine mikro soğutma delikleri açılmaktadır. Su jeti kılavuzlu lazer, bu delikleri delmek için kullanılabilecek yeni bir teknolojidir. Söz konusu işlem, geleneksel lazer delmenin olumsuz etkilerinin üstesinden gelmektedir, fakat işlemin fiziği çok karmaşıktır. Kabul edilebilir işlem süresi ve kalite sonuçları elde etmek için uygun işleme parametrelerinin belirlenmesi, üzerinde çalışılmaya değer bir konudur. Bu çalışmada, su jeti kılavuzlu lazer işleminin malzeme kaldırma mekanizması araştırılmış, işlem süresi ve kalite optimizasyonu çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Inconel 625, Inconel 718 ve CMSX-4 gibi nikel bazlı havacılık alaşımlarının delinmesi için istatistiksel analiz, makine öğrenimi ve deneysel çalışmalara dayalı olarak basitleştirilmiş ve bütünsel bir model geliştirilmiştir. Ayrıca gerçek zamanlı süreç izleme çözümleri elde edilmiştir. Bu amaçlarla etkin kesme uzunluğunu, sudaki lazer gücünü ve işleme koşullarını ölçmek için mono kamera ile görüntü işleme ve optik mikrofon ile akustik algılama gerçekleştirilmiştir. Delik geometrilerinin işleme verimliliği üzerindeki etkileri incelenmiş ve bazı öneriler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Special aerospace alloys are used for the manufacturing of turbine blades in gas turbines and micro cooling holes are drilled on them to increase their thermal resistance. Water Jet Guided Laser (WJGL) is a novel technology that can be used to drill these holes. WJGL process overcomes the adverse effects of conventional laser drilling, but the physics of this process is very complex. Determining the proper machining parameters to achieve acceptable process time and quality is worth to be studied. In this study, the material removal mechanism of this process has been investigated, and process time and quality optimization studies have been realized. A simplified and holistic model has been developed based on statistical analysis, machine learning, and experimental studies for drilling nickel-based aerospace alloys, such as Inconel 625, Inconel 718, and CMSX-4. Additionally, real-time process monitoring solutions have been obtained. For these purposes, image processing by using a mono camera and acoustic sensing by using an optical microphone have been realized in order to measure the effective cutting length, the laser power in water, and machining conditions. The effects of hole geometries on machining efficiency have been studied and some recommendations are proposed as well.
Benzer Tezler
- Petrol rafinelerindeki yangınların CFD ile modellenmesi
CFD modeling of fires in oil refines
AHMET ABDULLAH
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiYangın ve Yangın Güvenliği Anabilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN COŞKUN
- İçten yanmalı motor egzoz portu etrafındaki kafes yapılarının termomekanik davranışının incelenmesi ve efektif modelleme yaklaşımının geliştirilmesi
Thermomechanical investigation of lattice structures around exhaust port for iternal combustion engine and development of a effective modelling approach
CEMRE OĞUZ ERŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN
- Aşındırıcı su jetinin teorik analizi ve yapay sinir ağı yöntemiyle modellenmesi
Theoretical analysis of abrasive waterjet and modelling with artificial neural network
HAYRİYE SEVİL ERGÜR
Doktora
Türkçe
2007
EnerjiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. YAŞAR PANCAR
Y.DOÇ.DR. MUSTAFA GÖLCÜ
- Düşey film evaporatörlerde tasarım geometrisinin etkin akış dağılımı üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of design geometry on effective flow distribution in falling film evaporators
EKİN CAN DOLGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA AKTAŞ
- İstanbul Boğazı deniz trafiği için kuyruk teorisi uygulaması ve süreç optimizasyonu
Queueing theory application and process optimization for Istanbul Strait sea traffic
İSMAİL KARACA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN ARSLAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER SÖNER