Grain-resolved statistical analysis of in-situ strain fields with combined image correlation and orientation mapping
İmge korelasyonu ve kristal yönü belirlemeleri ile tanecik gerinim alanlarının istatiksel analizi
- Tez No: 881611
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CAHİT CAN AYDINER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Metalik polikristaller, mühendislik malzemelerinin yaygın formu olup, anizotropik tanelerden oluşan karmaşık kompozitleridir. Bu tür malzemeler için, taneler arası ölçeklerde mekanik cevap veren yüksek sadakatli kristal-plastisite modelleri oluşturma konusunda yoğun bir çaba vardır. Çünkü bu tür modeller aynı malzemenin farklı mikroyapılarını yeni deneyler gerektirmeden yansıtabilir. Tarihsel olarak, büyük hacimli kırınım, bu modellerin doğrulanmasında ana deneysel teknik olmuştur. Ancak yakın zamanda, bir gerçek uzay tekniği olan dijital imge korelasyonu (DIC), in-situ mikroskopi ile birlikte uygulanıp yüksek istatistiksel öneme ve çözünürlüğe sahip büyük veriler oluşturabilmekte ve çok ölçekli modellerin doğrulanabilmesi için fırsat sunmaktadır. Bu tez, optik mikroskopi ile gerçekleştirilen, alan-taramalı yüksek çözünürlüklü bir DIC türünü içermekte olup 1 $\mu$m veri aralığı ile, in-situ ve hassas olarak yüklenen, binlerce taneciği kapsamına alır. Ancak çalışmanın en ayırt edici yönü, tanelerin tek tek gerinim alanlarını ve iç bölgelerini ayırt etmeye izin veren tane maskeleri oluşturmaktır. Bu tanelerin yönelimleri de elektron geri saçınım kırınımı (EBSD) ile önceden belirlenmiştir. Malzeme olarak yüksek saflıkta FCC Nikel, yüksek anizotropi oranı (2.5) nedeniyle tanecikler arasında yüksek gerinim heterojenliği sağlamak için seçilmiştir ve bu da istatistiksel analizin konusu olacaktır. Çalışmanın iki ana hedefinin ilki elastik gerinimlerle ve ikincisi plastik gerinimlerle ilgilidir. İlkinde, elastik gerinimlerin ölçümü (genellikle DIC bunları ölçmek için yeterince duyarlı değildir), tane içi averajlama ile ölçüm hassasiyeti arttırılarak ele alınmaktadır. Kısmi yük boşaltmaları ile taneler için ortalama elastik gerinim ölçümleri yapılıp tanelere ait ortalama gerilme durumunu tahmin eden yöntem sunulmuştur. İkincisi ise, değişken yönelimli ve değişken boyutlu tanelerin plastik gerinim eğilimlerine ait istatistiksel trendleri incelemektedir.
Özet (Çeviri)
Metallic polycrystals, the common form of engineering materials, are complex composites of anisotropic grains. For these materials, there is an intense drive to form high-fidelity crystal-plasticity models that build the mechanical response from the grain scales since such models can represent multiple microstructures of the same material without the need for repetitive experimentation. Historically, bulk diffraction has been the primary experimental method in validating these models. More recently, however, the real space method of digital image correlation (DIC) has been implemented with in-situ microscopy, generating immense data sets of high statistical significance and resolution, potentially offering a multi-scale validation of such models. This thesis features an area-scanning, high-resolution DIC variant with optical microscopy that has nominal 1 $\mu$m data spacing and thousands of grains field coverage, conducted in-situ with fine load intervals. The distinguishing feature of the current effort, however, is to form and incorporate a grain mask that will allow singling out strain fields of individual grains and their subzones. As critically, grain orientations are also predetermined over identical fields by electron back scatter diffraction. A basic material is opted in this study, high-purity FCC nickel, though its large anisotropy ratio (2.5) is opted for high strain heterogeneity among grains that will be the subject of a statistical analysis. The goals of the study are two fold, associated with elastic and plastic strains. The first part explores the measurement of elastic strains, which DIC is typically not sufficiently sensitive for, by improving accuracy with over-the-grain averaging. The measurement of grain-averaged elastic strain through partial unloads is then used to offer a technique for grain-averaged stress estimation. The second part explores the statistical trends in the plastic strain accommodation of grains with differing orientation and sizes.
Benzer Tezler
- Rennet kazein ve emülsifiye edici tuzları kullanarak glutensiz ekmek üretimi
Production of gluten-free bread by using rennet casein and emulsifying salt
ALMIRE MORINA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ÖZTÜRK
- Sınıf öğretmenlerinin çevrimiçi teknolojilere yönelik öz yeterlik algıları ve COVID-19 pandemi sürecine ilişkin görüşleri
Classroom teachers' perceptions of self-efficacy towards online technologies and their views on the COVID-19 pandemic process
EDA ŞAHİNARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Eğitim ve ÖğretimSivas Cumhuriyet ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAMDİ KARAKAŞ
- Motor yat ön dizayni ve ekonomik analizine etki eden parametreler
Parameters affecting the preliminary design and economical analysis of the motor yacht
SEDA ATEŞ GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARIŞ BARLAS
- Görsel sanatlar dersinde eleştirel düşünme becerilerinin geliştirilmesine yönelik öğrenci tutumları ve öğretmen görüşleri
Student?s attitudes and teacher?s views on the development of critical thinking skills in the visual arts course
BİHTER AKYOL DAYI
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Eğitim ve ÖğretimKaradeniz Teknik ÜniversitesiGüzel Sanatlar Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH AYAYDIN
- An investigation of Turkish efl teachers' work alienation during the COVID-19 pandemic
İngilizceyi yabancı dil olarak öğreten Türk öğretmenlerin COVID-19 pandemi sürecinde işe yabancılaşmasının incelenmesi
TUĞÇE BİLGİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Eğitim ve ÖğretimÇağ Üniversitesiİngiliz Dili Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDEN TUYAN