Multi scale modeling of dual phase steels with integrated computational materials engineering framework
Çift fazlı çeliklerin üretimi ve şekillendirilmesi için bütünleşik hesaplamalı malzeme mühendisliği (BHMM) yaklaşımıyla yeni bir çerçeve geliştirilmesi
- Tez No: 771331
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CANER ŞİMŞİR, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER MUSIC
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 202
Özet
Bu tez süresince, farklı kimyasal bileşimlere ve farklı üretim geçmişlerine sahip çift fazlı (DP) çeliklerin (DP600 ve DP800) süreç zinciri simülasyonu yenilikçi bir yaklaşım olan Bütünleşik Hesaplamalı Malzeme Mühendisliği (BHMM) ve ilkeleri doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Bunun için gerekli olan malzeme verileri, malzeme üretimi ve imalat süreçleri arasında iki yönlü bir köprü kuran çok ölçekli modelleme ile elde edilmiştir. Tez, birçok modern yöntemin özgün bir şekilde birleştirilmesinin yanı sıra her biri kendi alanında yenilikler içeren 2 önemli aşamadan oluşmaktadır: İlk aşamada odak noktası, DP çeliklerinin üretimindeki en önemli basamaklardan biri olan ara kritik tavlama işlemi olacaktır. Malzemenin mikro yapısı hesaplamalı termodinamik ve kinetik yöntemlerle belirlendikten sonra, malzemenin içindeki her fazın birbirinden bağımsız mekanik özelliklerinin belirlenmesi için Termodinamik Esaslı Malzeme Özelliği Hesaplama (TEMÖH) yöntemi kullanılacaktır. TEMÖH yöntemi daha önce söz konusu malzemelere ve üretim işlemlerine ilk defa uygulanacaktır. İkinci aşamada, malzemenin mikroskobik mekanik özellikleri (akma eğrisi, döngüsel pekleşme davranışı) içyapıyı oluşturan fazların bireysel özelliklerinden yola çıkarak kompozit malzeme teorisi ile hesaplanacaktır. Çözüm aşamasında a) Ortalama Alanlar Homojenizasyonu (OAH) ve b) Sonlu Elemanlar-Temsili Hacim Elemanı Homojenizasyonu (SE-THEH) olmak üzere iki yaklaşım uygulanacaktır. Literatürde, verimli bir alternatif olan OAH ile ilgili yapılmış bir çalışma bulunmamaktadır. Ayrıca, özellikle çok fazlı malzemelerde önemli etkisi bulunan Bauschinger etkisi ve geri yaylanma tahmini de oluşturulacak modelde hesaba katılacaktır. Tezden çıkacak bulgularla, DP çeliklerinin performansının iyileştirilmesi ve süreç optimizasyonu hedeflenmiştir. Ayrıca önerilen yöntemler gelecekte zamandan ve maliyetten fayda sağlayacak şekilde deneysel yaklaşımların yerini alma potansiyeli taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, process-chain simulation of of Dual-Phase (DP) steels (DP600, DP800) with different chemical compositions and manufacturing histories is performed, in line with Integrated Computational Materials Engineering (ICME) principles. To do this, the required material data is acquired by multi-scale modelling, which enables bi-directional link between the material production processes with the manufacturing processes. The thesis consists of 2 important stages, each of which includes innovations in its own field, as well as combining many modern methods in an original way. In the first phase of the project, the focus is the inter-critical annealing (IA) process, one of the most important steps in DP steel production. First, the microstructure of the material is determined by computational thermodynamics/kinetics methods. Then, Thermodynamics Based Material Property Calculation (TBMPC) method is employed to determine mechanical properties of individual phases. TBMPC method has not yet been applied to these materials and processing methods. In the second phase, macroscopic mechanical properties are calculated from the individual properties of phases using the composite material theory. Two approaches used here: (a) Mean Field Homogenization and (b) Finite Element Representative Volume Element Homogenization. In the literature, there exist no studies employing MFH, which can be a robust alternative. Moreover, the Bauschinger effect is also studied in material models which has significant consequences on prediction of spring-back especially for multi-phase materials. The findings could provide a better insight for further improvement of performance of DP steels. Moreover, suggested methods have a potential to replace experimental approaches in the future.
Benzer Tezler
- Düşey girişimli basınç testlerinin modellenmesi ve parametre tahmini
The modeling of the vertical interference tests and parameter estimation
İHSAN MURAT GÖK
Doktora
Türkçe
2004
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ONUR
- Hybridization of probabilistic graphical models and metaheuristics for handling dynamism and uncertainty
Değişimin ve belirsizliğin ele alınması için olasılıksal çizgesel biçelerin ve sezgi-üstlerinin melezleştirilmesi
GÖNÜL ULUDAĞ
Doktora
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ŞİMA UYAR
- Investigation of bluff-body stabilized premixed flame dynamics using an in-house flow solver lestr3d
Küt cisim ile stabiılize edilmiş ön karışımlı alev dinamiklerinin özgün akış çözücüsü lestr3d ile incelenmesi
BURAKHAN ŞÜKÜROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
- A review and evaluation of development in exploration, production, reserves estimation, and research efforts for shale gas and oil
Şeyl gazı ve petrolü için arama, üretim, rezerv kestirimive araştırma çalışmalarının incelenmesi ve değerlendirilmesi
OSMAN MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM METİN MIHÇAKAN
- GPS ile elektronik uzaklık ölçülerin ölçeklerinin karşılaştırılması
The scale comparison between GPS and EDMs
AHMET KARABURUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERSOY ARSLAN