Experimental and finite element analysis of pressure vessel steel SA 387 with submerged arc welding
Basınçlı kap çeliği SA 387'nin tozaltı ark kaynağı ile kaynağının deneysel ve sonlu eleman analizi
- Tez No: 824415
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT MAKARACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Kaynak, malzemenin erimesini ve katılaşmasını içeren bir metal birleştirme işlemidir. Çok çeşitli malzemeleri birleştirmek için uygulanabilir. Malzemenin erime ve katılaşma aşamaları çok yüksek sıcaklık gradyanı ile fakat küçük bir bölgede meydana gelir. Kaynak tekniklerinin çoğu, birleştirilecek yüzeylerin dolgu metali olsun veya olmasın (yüzey kaplama kaynakları dahil) eritilmesini ve ardından soğutulmasını içerir. Eritme, yerel ısı girişi uygulayarak, bileşene ısı difüzyonunu ve çevreye ısı dağılımını en aza indirerek gerçekleştirilir. Kaynak işlemi artık gerilmelere, çatlamaya, bozulmaya ve ITAB'ın (Isı tesiri altındaki bölge) oluşumuna vb. neden olur. Çünkü kaynak sırasında ısıtme ve soğutma aşamaları düzensizdir. Kaynaklı bölgenin soğuma aşamalarında malzemenin büzülmesi gerçekleşir. Kaynaklı bölge çevre alan tarafından sınırlandırılmıştır. Bu nedenle kaynak bölgesi artık çekme gerilimi gösterir ve çevreleyen alan, soğuduktan sonra artık basma gerilimi gösterir. Araştırmacılar ve tasarım mühendisleri için artık gerilim ve distorsiyon miktarını tahmin etmek önemlidir. Bu tez çalışmasında, numuneyi analiz etmek ve numune içerisinde kaynaklamanın neden olduğu kalıntı gerilme miktarını hesaplamak için ANSYS Programı kullanılmıştır. Numunenin 3 boyutlu görüntüsü SpaceClaim uygulaması ile hazırlanmıştır. Bu tezin ana amacı, Tozalyı kaynak işlemi sırasındaki termal çevrimi ve tozaltı kaynağı tarafından indüklenen artık gerilimi deneysel test plakasına kıyasla daha yüksek doğrulukla tahmin edebilen bir FEA modeli geliştirmektir. Bunu gerçekleştirmek için Goldak'ın çift elipsoidal ısı kaynağı modeli kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Welding is a metal joining process involving melting and solidification of material. It may be applied in order to join wide range of materials. Melting and solidification stages of material occur with very high temperature gradient but within a small region. The majority of welding techniques include melting the surfaces to be connected, with or without filler metal (including surfacing welds), and then cooling them. Melting is accomplished by applying local heat input, minimising heat diffusion into the component and heat dissipation into the environment. Welding process results into residual stresses, cracking, distortion, formation of Heat Affected Zone and etc. Because heating and cooling stages during welding are uneven. During cooling stages of welded region, contraction of material takes place. Welded region is contracted by surrounding area. Therefore the weld region shows tensile residual stress and the surrounding area shows compressive residual stress after cooling down. It is important for reseachers and design engineers to predict the amount of residual stress and distortion. In this thesis, ANSYS Program was used in order to analyse the specimen and calculate the amount of residual stresses caused by welding inside the specimen. 3D view of specimen was prepared by SpacaClaim Aplication. The main aim of this thesis is to develop a FEA model which can be predict thermal cycle during SAW process and residual stress induced by SAW with higher accuracy compare to experimental test plate. To realize this, Goldak's double ellipsoidal heat source model was used.
Benzer Tezler
- Çeliklerde soğuma hızının etkisinin nümerik ve deneysel yöntemlerle incelenmesi
Analysis of cooling rate in steels with numerical and experimental methods
ÇAĞLAR HOCALAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURŞEN SAKLAKOĞLU
- Modeling, simulation and analysis of type-III composite overwrapped pressure vessels for high-pressure gas storage
Yüksek basınçlı gaz depolama için tip-III kompozit sarılı basınçlı kapların modellenmesi, benzetimi ve analizi
SERKAN KANGAL
Doktora
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TANOĞLU
- Experimental strain analysis of the high pressure strain gauge pressure transducer and verification by using finite element method
Gerinim ölçerli yüksek basınç dönüştürücüsünün deneysel gerinim analizi ve sonlu elemanlar metodu ile doğrulanması
M. HALUK ORHAN
- Darbe hasarına maruz kalan sandviç kompozitlerin statik mukavemetinin incelenmesi
Investigation of static strength of sandwich composites subjected to impact damage
ABDULLAH İKİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Sıcaklık genleşmesi farklı iki malzemeden yapılmış levhalarda termal gerilmelerin analizi
A thermal stress analysis on plates produced by two materials with different thermal expansions
TUĞBA BAYTAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN BULUT