Distortion analysis in large-scale additive manufacturing using finite element method
Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak büyük ölçekli eklemeli imalatta çarpılma analizleri
- Tez No: 772208
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER EYERCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Eğilme rijitliği, Karbon lifler, Katmanlı üretim, Sonlu elemanlar yöntemi, Flexural rigidity, Carbon fibers, Additive manufacturing, Finite element method
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, farklı karışım oranları ile büyük ölçekli eklemeli imalatta üretilen malzemelerin mekanik özellikleri ve deformasyonları, üretilen numuneler üzerinde incelenmiştir. Eklemeli imalat ile üretilen parçalarda sıvıdan halden katıya hale geçişten dolayı parça üzerinde artık gerilmeler oluşur. Artık gerilmeler istenmeyen deformasyonlara neden olur. Büyük ölçekte üretilen parçalarda bu deformasyonlar daha belirgindir ve bu da üretimde önemli bir sınırlama getirir. Bu sınırlamaları aşmak için bu çalışmada ağırlıkça %15, %10, %5 ve %0 karbon elyaf takviyeli Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) numuneler, içindeki elyaf yönelimleri homojenleştirme tekniği kullanılarak üretilmiştir. Bu karbon fiber oranlarına göre modellenen parçaların deneysel olarak çarpılma miktarları incelenmiş, soğuma süreleri takip edilmiş ve sonlu elamanlar analizleri yapılarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Ayrıca numunelerin eğme dayanımları ASTM D790 standardına göre eğme testleri ile incelenmiştir. Sonlu eleman analizi sonuçları, deneysel sonuçlara göre %10-20 daha yüksek çarpılma göstermektedir. Tüm numuneler arasında maksimum eğme mukavemeti %5 karbon elyaf takviyeli numune için elde edilmiştir. Daha fazla miktarda (%10-%15) karbon lifi içeren numunelerde gözenek oluşumu eğme dayanımını azaltmıştır. Sonlu elemanlar analizi sonuçlarına göre saf ABS en yüksek çarpılmaya sahipken, %10 ABS-CF en az çarpılmaya sahiptir.
Özet (Çeviri)
The mechanical properties and deformations of materials produced in large-scale additive manufacturing with different mixing ratios were investigated on the produced samples in this thesis. In the parts produced by additive manufacturing, residual stresses occur on the part due to the transition from liquid to solid. Residual stresses cause unwanted deformation. Shape changes are more prominent in parts produced on a large scale, and this brings a significant limitation in production. In order to overcome these limitations, samples were produced using the homogenization technique of fiber orientations in 15%, 10%, 5%, and 0% carbon fiber-reinforced Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) by weight. Experimentally, the amount of distortion of the parts modeled according to these carbon fiber ratios was examined, the cooling times were followed, and the results were compared by finite element analyses. In addition, the flexural bending strengths of the samples were investigated by bending tests in accordance with the ASTM D790 standard. The finite element analysis results show 10-20% higher distortion than experimental ones. The maximum flexural strength was obtained for a 5% carbon fiber reinforced specimen among all specimens. The porosity formation for the specimens having more amounts of carbon fibers (10%-15%) reduced the flexural strength According to the results from FEA, pure ABS has the highest distortion whereas 10% ABS-CF has the least distortion.
Benzer Tezler
- Alaşımsız çeliklerde gazaltı kaynağı ile yapılan tel ark eklemeli imalatında kaynak parametrelerinin açısal çarpılmaya tesiri
Effect of welding parameters on the angular distortion in mild steel gmaw wire arc additive manufacturing
EZGİ DOĞAN
- Effect of rare earth elements addition on magnetic properties of nickel-zinc ferrites
Nadir toprak elementleri ilavesinin nikel-çinko ferritlerin manyetik özelliklerine etkisi
KADİR BORA DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Dünya harita projeksiyonlarında şekil deformasyonu analizi için yeni bir yaklaşım geliştirilmesi
Developing a new approach for shape distortion analysis in world map projections
İMDAT KAAN GEÇİMLİ
- Büyük güçlü su arıtma tesisi için harmonik analizi ve optimal çözüm önerilerinin sunulması
Harmonic analysis and proposal of optimal solutions for a large power water treatment plant
KUBİLAY CAN ÇELEBİ
- Güneydoğu anadolu bölgesi sıkı kumtaşı konvansiyonel olmayan rezervuar kayası örneğinde fracman yazılımı kullanarak hidrolik çatlak gelişiminin analizi
Analysis of hydraulic fracture development using fracman in the example of tight sandstone unconventional reservoir rock of southeastern anatolia region
MEHMET TOLGA SİPAHİ
