Crystal plasticity analysis of severe plastic deformation processes
Şiddetli plastik deformasyon süreçlerinin kristal plastisite analizi
- Tez No: 859888
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TUNCAY YALÇINKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 216
Özet
Nano yapıya sahip malzemelerin üretiminde, karakterizasyonunda, modellenmesinde ve uygulamasında ki teknolojik ilerlemeler, küresel pazarda endüstriyel tasarım ve üretkenlik açısından çok önemlidir. Son yıllarda, aşırı ince taneli metallerin üretiminde, şiddetli plastik deformasyon (ŞPD) tekniklerinin kullanımı kritik bir aşamaya ulaşmıştır. Bu yaklaşımın genel olarak uygulanabilirliğini göstermek için yeterli laboratuvar bulguları mevcuttur ve bu üretim yöntemi ile elde edilen malzemelerin yüksek yenilik potansiyeline sahip olduğu kabul edilmektedir. Mevcut çalışma, metal malzemelerin şiddetli plastik deformasyon davranışlarını klasik sürekli ve mikro ölçekli yaklaşımları kullanarak sonlu elemanlar yöntemi (SEY) simülasyonlarıyla sayısal olarak incelemeyi amaçlamaktadır. Mikro ölçekli analiz, plastisite teorisi kullanılarak elde edilen sonuçlar ile metalik malzemelerin doku özellikleri arasındaki ilişkiyi açıklamakta kullanılabilir. Bununla birlikte, metal malzemelerin mikroyapısal özellikleri ve doku yapısını kontrol ederek dayanıklılık, yorgunluk direnci, esneklik ve işlenebilirlik gibi çeşitli mekanik özelliklerini geliştirmek mümkün hale gelebilir. Sonlu eleman simülasyonları genellikle metal şekillendirme işlemlerini simüle etmek için örtük ve açık algoritma olmak üzere iki farklı türde algoritma kullanır. Metal şekillendirme işlemlerinin simülasyonu, doğrusal olmayan geometrileri, doğrusal olmayan malzeme mekanik özelliklerini ve değişken temas problemlerini içerir. Açık çözüm tekniği, büyük üç boyutlu temas problemlerini analiz etme konusunda belirli avantajlar sunar. Açık çözüm tekniğinin sağladığı üstünlükler, bu çalışmada metal şekillendirme simülasyonlarında dinamik temas sürtünmelerinden kaynaklanan problemleri çözmekte basitlik sağlamıştır. Açık algoritmaya sahip kristal plastisite sonlu eleman yöntemi modeli, tek kristalli ve çok kristalli malzemelerin ŞPD işlemleri sırasındaki deformasyon davranışlarını ve doku evrimlerini sistematik bir şekilde analiz etmek amacıyla geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Advancements in technology for the creation, characterization, modeling, design, and application of nanostructured materials are essential for maintaining competitiveness in the global industrial design and manufacturing market. Recently, processing extremely fine-grained metals through severe plastic deformation (SPD) techniques has reached a critical phase in development. Sufficient laboratory findings are available to demonstrate the overall viability of this approach, and it is widely acknowledged that these materials hold significant innovation potential. The present work aims to conduct numerical investigations into the severe plastic deformation behaviors of metallic materials using both classical continuum and microscale approaches based on finite element method (FEM) simulations. Microscale analysis bridges the gap between continuum plasticity theory and the textural characteristics of metallic materials. By controlling the microstructural features and texture of metallic materials, it becomes possible to improve properties such as strength, fatigue resistance, resilience, and machinability. Finite Element simulations typically utilize two types of algorithms for simulating metal forming processes: implicit and explicit. These processes involve geometric nonlinearities, material nonlinearities, and variable contact problems. The explicit solution technique offers particular advantages when analyzing large threedimensional contact problems, making it applicable to metal forming simulations and providing simplicity in solving dynamic contact frictions. An explicit crystal plasticity finite element method (CPFEM) model is developed to systematically understand the deformation behavior and texture evolution of single crystals and polycrystalline materials during full-scale SPD processes.
Benzer Tezler
- Modeling the severe plastic and cyclic deformations of structural and biomedical alloys by incorporating microstructure – mechanical property relationship
Mikroyapi - mekanik özellik i̇lişkisi yardımıyla yapısal ve biyomedikal alaşımların çevrimsel ve ağır plastik deformasyonlar altında modellenmesi
ORKUN ÖNAL
Doktora
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEMİRCAN CANADİNÇ
- 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
2016
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. DEMİRCAN CANADİNÇ
- Manyetik sıçratma yöntemiyle üretilmiş CRN-BN ince film kaplamaların yapısal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of structural and mechanical properties of CRN/BN multilayer thin film coatings produced by magnetron sputtering method
KAAN DEMİRALAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI
- Nanopartiküller ile fonksiyonlandırılmış sinir doku iskelelerinin üç boyutlu basım ile geliştirilmesi ve üretimi
Development and production of nerve tissue scaffolds functionalized with nanoparticles via 3d printing
NİDANUR KAÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN SADIKOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN YILMAZER