Geri Dön

Modeling mechanical response of AISI 4340 steel under various compressive strain rates

AISI 4340 çeliğinin mekanik davranışının farklı sıkıştırıcı gerinim hızlarında modellenmesi

  1. Tez No: 846989
  2. Yazar: CANSU AYGÜZER
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CANER ŞİMŞİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 131

Özet

Bu çalışmada, AISI 4340 zırh çeliğinin plastik davranışı, Split Hopkinson Basınç Çubuğu ile yapılan deneyler ve fiziksel tabanlı modelleme yoluyla incelenmiştir. AISI 4340 çeliğinden üretilen numuneler, aşağıdaki sıcaklıklarda temperlenmiştir 450°C ile 650°C arasında. Deneysel kısımda, 500 s-1 ve 1000 s-1 civarındaki gerinim hızları test edilmiştir. Burada, su verme ve temperleme ile güçlendirilmiş malzemelerin mekanik tepkisini ifade etmek için genel bir yaklaşıma sahip olmak amaçlanmıştır. Bu amaçla, her bir güçlendirme mekanizması için ayrı ayrı geliştirilen denklemlerden yararlanılarak akma dayanımı modellenmiştir. Yüksek gerinim hızlarındaki akış gerilmesi için Kocks-Mecking ve Bergström modelleri birleştirilmiş ve gerinim sertleşmesi ve dinamik toparlanma etkisi altında dislokasyon yoğunluğunun gelişimi ele alınmıştır. Toplam akma dayanımı ve akış gerilmesi değerleri üç farklı yöntemle toplanmıştır. Doğrusal toplama yöntemi ve Galindo ve Nava tarafından önerilen yöntem, AISI 4340 çeliğinin akma noktası hakkında daha yakın bir fikir verebilirken, RMS yöntemi yaklaşık değerlerle sonuçlanamamaktadır. Akma gerilmesi için, nispeten düşük sıcaklıklarda temperlenmiş numuneler için doğrusal toplama ve Galindo-Nava yöntemi deneysel verilerle büyük bir uyum sağlarken, RMS yöntemi tüm numuneler için gerilme değerlerini hafife almaktadır. Her iki gerilme oranından da, eğrilerin eğimleri RMS yöntemiyle benzer şekilde elde edilmesine rağmen, bu modelin dinamik iyileşme etkisini doğru bir şekilde temsil edemediği sonucuna varılmıştır. Bu nedenle, bu modelin tüm yükleme koşulları için su verilmiş ve temperlenmiş numunelerin plastisitesini kapsayamadığı beyan edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, the plastic behavior of AISI 4340 armor steel is investigated through experiments conducted by Split Hopkinson Pressure Bar and physical-based modeling. Specimens manufactured from AISI 4340 steel are tempered in temperatures in between 450°C and 650°C. In the experimental part, strain rates around 500 s-1 and 1000 s-1 are tested. Here, having a generic approach to express the mechanical response of materials strengthened by quenching and tempering is aimed. For that purpose, yield strength is modeled by benefiting from the equations developed for each strengthening mechanism separately. For the flow stress at high strain rates, models of Kocks-Mecking and Bergström are combined and evolution of dislocation density under the effect of strain hardening and dynamic recovery is covered. The total yield strength and flow stress values are summed up with three different methods. The linear summation method and method proposed by Galindo and Nava are capable of giving a closer insight about the yield point of AISI 4340 steel while the RMS method fails to result in approximate values. For the flow stress, for samples tempered at relatively lower temperatures the linear summation and Galindo-Nava method yield a great agreement with the experimental data while the RMS method underestimates the stress values for all the samples. From both of the strain rates, it is concluded that this model is not capable of representing the dynamic recovery effect accurately although the slopes of the curves are similarly obtained by RMS method. Therefore, it is declared that this model is not able to cover the plasticity of quenched and tempered samples for all loading conditions.

Benzer Tezler

  1. Development and design of closed-cell aluminum foam-based lightweight sandwich structures for blast protection

    Patlamaya karşı kapalı hücreli alüminyum köpük içeren hafif sandviç yapıların tasarımı ve geliştirilmesi

    ÇAĞRI ERGÖNENÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN

    YRD. DOÇ. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ

  2. Multi-scale deformation and failure prediction of polycrystalline metals: A case study on impact and localization

    Polikristal metallerin farklı ölçeklerde deformasyon ve kırılma öngörüsü: Darbe ve lokalizasyon üzerine vaka çalışması

    MORAD MIRZAJANZADEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assoc. Prof. Dr. DEMİRCAN CANADİNÇ

  3. YYY, YSA ve ANFIS kullanılarak AISI 316Tİ paslanmaz çeliğin frezelenmesinde soğutma/yağlama tekniklerinin ve kesme parametrelerinin işleme performansına etkilerinin araştırılması ve modellenmesi

    Investigation and modeling of the effects of cooling/lubrication techniques and cutting parameters on the machining performance in the milling of AISI 316TI stainless steel using YYY ANN and ANFIS

    CEMALETTİN KARAGÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİL DEMİR

    DOÇ. DR. BARIŞ ÖZLÜ

  4. Talaşlı imalatta sensör füzyonuna dayalı takım durumu izleme

    Sensor fusion based tool condition monitoring in machining

    MUSTAFA KUNTOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Makine MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HACI SAĞLAM

  5. Parameter identification of biphasic hyperelastic continuum artery model featuring the pull-back algorithm

    Bifazik hiperelastik sürekli ortamlar arter modelinde geri çekme algoritması ile parametre belirlenmesi

    ÖMER FARUK BÜYÜKKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine MühendisliğiYeditepe Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FETHİ OKYAR