Modelling and simulation of friction in metal forming applications
Metal form verme uygulamalarında sürtünmenin modellenmesi ve simülasyonu
- Tez No: 859545
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK DARENDELİLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu çalışmada; metal şekillendirme işlemlerinde uygulanmak üzere genelleştirilmiş bir sürtünme modeli önerilmiştir. Sürtünme modeli; birleşik yüklemede pürüzlerin temas alanı genişlemesini gerçek hayat uygulamalarına yansıtmak amacıyla hesaba katmaktadır. Pürüzler sac ve kalıplar arasında eliptik bir temas yüzeyi oluşacak şekilde, üç boyutlu bir yüzey ile tanımlanmıştır. Eğim yarıçapı oranları 0,5, 0,6, 0,8 ve 1 olan eğimli yüzeyler ele alınmıştır. Birleşik yük altında yapışma varsayımı ile kayma başlangıcına kadar temas alanı genişlemesi için yaklaşık denklemler türetilmiştir. Yağlama mekanizması değiştirilmiş Reynolds denklemi çözülerek uygulanmıştır. Yağ basıncını çözmek için sonlu elemanlar yöntemi pürüzlü temas alanına uygulanmıştır. Şekil değiştirebilen iş parçası pürüzlerine nüfuz eden iş kalıplara ait sert pürüzlerin yarattığı kesme gerilmesi temas parçası yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Normal yük ve katı (gerçek) temas alanı arasında ilişkiyi saptamak için hızlı ve kararlı katı (gerçek) temas alanı hesaplayan bir yaklaşım önerilmiştir. Ortaya konan sürtünme modelini uygulamak ve radyal bir çizgi boyunca sürtünme katsayılarını hesaplamak için bir silindirik kap çekme işlemi kullanılmıştır. Deforme olmamış çelik iş parçası malzemesinin gerçek yüzey pürüzlülüğü, örnek bir alan için üç boyutlu optik pürüzlülük ölçüm aletiyle ölçülmüştür. Derin çekme işlemi 35 mm çekme derinliğine kadar uygulanmış, birim uzama ve zımba kuvveti ölçümleri alınmıştır ve simülasyon sırasında her 5 mm kap derinliğinde bir yinelemeli metot kullanılmıştır. Yüzey sadeleştirme gerçek yüzey pürüzlerine uygulanmıştır ve taslak boyunca tekrarlayan yapıda olduğu varsayılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, a generalized friction model is proposed to be applied in metal forming processes. Friction model takes into account junction growth of asperities during combined loading and in order to represent real life cases. Asperities are defined by a curved surface such that elliptical contact is obtained between sheet and tooling. Curved surfaces with radius of curvature ratio of 0.5, 0.6, 0.8 and 1 are considered. Approximation equations are derived for junction growth until sliding inception for combined loading with sticking assumption. Lubrication mechanism is applied by solving the modified Reynolds equation. A finite element solution of rough contact zone is applied to solve lubricant pressure. Contact patch method is used to calculate the shear stress generated by rigid tooling asperities that penetrate into deformable asperities of workpiece. A fast and robust solid (real) contact area estimation approach is proposed to obtain relation between normal load and solid (real) contact area. A cylindrical cup drawing process is selected to apply the proposed friction model and calculate coefficients of friction along a radial line. Real surface roughness of the undeformed steel blank material is measured by an optical 3D surface roughness measurement insturement for a sample area. Deep drawing process is performed up to 35 mm cup height then; strain and punch force measurements are taken and an iterative method is used during simulations at every 5 mm cup height. Surface simplification is applied on the real surface asperities and assumed to be repetative throughout the blank
Benzer Tezler
- Torna takımlarında mikro yüzey teksürü uygulamasının kesme kuvvetlerine etkisinin incelenmesi
Investigation of micro surface texture application on turning tools on cutting forces
EMRE AKI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANAN GAMZE GÜLERYÜZ PARASIZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TANER KUZU
- Computer simulationapplication for a new technology in sheet metal forming
sas şekillendirmede yeni bir teknoloji için bilgisayar simülasyonu uygulaması
ORKUN TARAKÇI
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT EKİCİ
- Metal şekillendirmede üretim parametrelerinin mekanik özelliklere etkisinin bilgisayar destekli olarak incelenmesi
Computer aided investigation of the effect of mechanical properties on metal forming production parameters
İLTER KİLERCİ
Doktora
Türkçe
2017
Maden Mühendisliği ve MadencilikCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN ÇULHA
- Effects of drawbeads in sheet metal forming
Süzdürme çubuklarının metal şekillendirmeye etkileri
ORHAN ÇİÇEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EROL ŞENOCAK
- Talaş kaldırma işleminin sonlu elemanlar yöntemi yardımıyla analizi
Başlık çevirisi yok
VAHİT KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUZAFFER ERTEN