Identification and validation of effective stress-strain data over a large range of strain for metal forming simulation
Metal şekillendirme simülasyonu için geniş bir gerilme aralığında etkin gerilme-şekil değiştirme verilerinin tanımlanması ve doğrulanması
- Tez No: 911939
- Danışmanlar: DR. THORSTEN BARTEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Belirtilmemiş.
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Technische Universität Dortmund
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
İçinde bulunduğumuz yüzyılda, matematiksel formülasyonlar ve sonlu elemanlar analizi olmadan bir üretim sürecini geliştirmek ve optimize etmek neredeyse imkansızdır. Özellikle, metal şekillendirme alanında, metal plastisitesinin doğrusal olmayan bünye denklemleri, bir malzemenin sertleşme davranışı ve metal şekillendirme işlemlerinin uygulanabilirliği önemli bir öneme sahiptir. Prosesler sırasında veya üretimden sonra bir malzemenin davranışını simüle etmek ve tahmin etmek için, gerilme ve gerinim verileriyle temsil edilen bir akış eğrisine ihtiyaç vardır. Geleneksel tek eksenli çekme testi ile gerinim değerleri, boyun verme noktasına kadar elde edilebilir. Bu yeterli olmadığından, çekme testinden sonra en uygun sertleştirme yasası kullanılarak iterasyona ihtiyaç duyulur. Bu yüksek lisans tezi, geleneksel sıkıştırma testine bir alternatif olarak yığın basma testini kullanarak daha geniş bir gerinim değerleri aralığında gerilme gerinim verilerini tanımlamayı ve doğrulamayı amaçlamaktadır. Tek eksenli çekme testi ve yığın basma testinden elde edilen hem deneysel hem de simülasyon sonuçları karşılaştırılarak yığın basma testinin daha yüksek gerilme değerlerine ulaşmak için çekme testinden ve iterasyon sürecine göre daha kullanışlı ve pratik olup olmadığı değerlendirilmiştir. Yukarıdaki amaca ulaşmak için, ilk olarak geleneksel tek eksenli çekme testi ve yığın basma testinden oluşan deneysel çalışmalar tamamlanmıştır. Çekme testlerinden sonra, deneylerden elde elde edilen kuvvet-yer değiştirme verileri kullanılarak gerçek gerilim-plastik şekil değiştirme eğrisi oluşturulur. Veriler boyun verme noktasına kadar olduğundan elde edilmesi istenen eğri en uygun pekleşme yasaları ile yinelemeli olarak (iteratif) ekstrapole edilir. Ekstrapole edilmiş veriler elde edildikten sonra, deney ve simülasyondan elde edilen kuvvet yer değiştirme eğrileri mümkün olduğunca birbiriyle eşleşene kadar çekme testini simüle etmek için kullanılırlar. Bu iteratif prosedüre ters modelleme adı verilir. Daha sonra yığın basma testi numuneleri hazırlanır ve basma testi gerçekleştirilir. Bu tezde tüm malzemeler aynı olduğundan, daha önce çekme testi kullanılarak bulunan en uygun malzeme modeli sonlu elemanlar simülasyonuna girdi olarak uyarlanmış ve CAD modelleme ve meshleme gibi adımlar burada yığın basma testi için tekrarlanmıştır. Simülasyon sonuçları elde edildikten sonra, deneyden ve sonlu elemanlar simülasyonundan elde edilen kuvvet yer değiştirme eğrileri karşılaştırılır.
Özet (Çeviri)
In this century, it is almost impossible to enhance and optimize a manufacturing process without mathematical formulations and finite element analysis. Specifically, in metal forming area, nonlinear constitutive equations of the metal plasticity, hardening behavior of a material and the feasibility of the metal forming processes have a significant importance. To simulate and predict a materials behavior during the processes or after manufacturing the flow curve is needed which is represented by stress and strain data. With conventional uniaxial tensile test, the strain values could be acquired up to diffuse necking point which is not sufficient. Since it is not sufficient, after the tensile test the iteration is needed by using the best fitting hardening law. This master thesis aims to identify and validate stress strain data over a larger range of strain values by using stack compression test as an alternative form of the conventional compression test. It is evaluated whether stack compression test is more useful and practical than tensile test and iteration process to reach higher strain values by comparing the both experimental and simulation results obtained from uniaxial tensile test and stack compression test. To achieve the aim above, firstly experimental works are completed which consist of conventional uniaxial tensile test, and stack compression test. After the tensile tests, the true stress versus plastic strain curve is created by using experimental force versus displacement data. Since the data are up to diffuse necking point, the curve is extrapolated with hardening laws iteratively. After the extrapolated data are obtained, they are used to simulate the tensile test until the force displacement curves from experiment and simulation are matched with each other as much as possible. This iterative procedure is called inverse modelling. Then stack compression test specimens are prepared and compression test is performed. Since all materials are identical in this thesis, the most proper material model which is found by previously by using tensile test is adapted to FE simulation as an input and same steps such as CAD modelling and meshing are repeated here for stack compression test. After the simulation results are obtained, the force displacement curves come from experiment and obtained from FE simulation are compared.
Benzer Tezler
- Eğri eksenli çubuklarda çatlak modellemesi
Crack modelling in curved rods
UĞURCAN EROĞLU
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Uluslararası travma ölçeği 7-17 yaş çocuk/ergen ve bakım veren formları Türkçe geçerlik ve güvenirlik çalışması
Validation and reliability study for the Turkish versions of international trauma questionnaire - child/adolescent and caregiver forms
BERAT MERİH YETİM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
PsikiyatriAnkara ÜniversitesiÇocuk Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA YÜRÜMEZ
- Condition monitoring and fault detection for electrical power systems using signal processing and machine learning techniques
Sı̇nyal ı̇şleme ve makı̇ne öğrenme teknı̇klerı̇ kullanılarak elektrı̇k güç sı̇stemleri ı̇çı̇n durum ı̇zleme ve arıza belirleme
YASMIN NASSER MOHAMED
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAHİN SERHAT ŞEKER
- Koni penetrasyon deneyi ve geoteknik tasarımda kullanılması
The Cone penetration test and its use in geotechnical design
FARUK BABALIK