Sonlu elemanlar modeli destekli soğuk dövme filtre kovanı üretim tasarımı geliştirilmesi ve doğrulanması
Development and verification of cold forging filter housing production design with finite element model support
- Tez No: 941672
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN ÇULHA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Yüksek basınçlı hidrolik filtre kovanları, madencilik, denizcilik, otomotiv ve havacılık gibi zorlu ortamlarda kullanılan, doğrudan yağ filtreleme işlevi gören filtrelerin basınç altında çalışabilmelerini sağlayan kritik bileşenleridir. Bu filtre kovanları, özellikle uçak motorları ve iniş takımları gibi yüksek öneme sahip alt sistemlerde kullanıldıkları için, beklenen servis ömrü öncesinde dayanıklılık sorunları nedeniyle hasar görebilirler. Bu bağlamda, yüksek basınçlı hidrolik filtre kovanları, güvenlik açısından kritik bileşenler olarak kabul edilmektedir. Bu çalışmada, soğuk dövme yöntemiyle üretilen filtre kovanlarının, kullanım alanlarının gereksinimlerine uygun fiziksel ve mekanik özelliklerinin elde edilmesi hedeflenmiştir. Ayrıca, mevcut üretim yöntemleriyle hammadde maliyetlerinin düşürülmesi ve katma değerli ürünler arasına dahil edilmesi amacıyla ülke ekonomisine katkı sağlanması planlanmıştır. Sonlu elemanlar modeli (FEM) destekli simülasyon yazılımları kullanılarak, soğuk dövme işlemi analiz edilerek yüksek mukavemetli ürün üretimi için gerekli parametreler belirlenmiştir. İş parçasının soğuk şekillendirme sürecinde, hacim sabitliği ilkesi göz önünde bulundurularak, hammadde parça geometrisi, uygun pres özellikleri, operasyonel kalıp tasarımları ve kalıp özellikleri belirlenmiştir. Sonlu elemanlar destekli analizler ile sekans tasarımları tamamlanmış ve prototip üretimi gerçekleştirilmiştir. Soğuk dövme operasyonlarının dijital ikizi oluşturularak, simülasyon ve gerçek veri karşılaştırmaları yapılmış; deformasyon kuvveti, malzeme akışı, temas basıncı, gerilme ve birim şekil değişimi ile nihai üründe meydana gelen boyutsal değişiklikler detaylı bir şekilde incelenmiştir. Tahribatlı ve tahribatsız muayene yöntemleri kullanılarak numuneler üzerinde yapılan incelemelerde, hedeflenen mekanik ve fiziksel özellikler değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, kullanım amacına göre değişkenlik gösteren yüksek mukavemet gereksinimlerini karşılayabilen filtre kovanı tasarımı, hidrolik sistemlerde hizmet verecek şekilde optimize edilmiştir. Böylece, gerilme ve birim şekil değişim oranları artırılarak, ürünün fiziksel ve mekanik özellikleri iyileştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
High-pressure hydraulic filter housings are critical components that enable filters to operate under pressure, performing direct oil filtration functions in challenging environments such as mining, maritime, automotive, and aerospace. These filter housings are used in subsystems of high importance, such as aircraft engines and landing gear, and may sustain damage due to durability issues before reaching their expected service life. In this context, high-pressure hydraulic filter housings are considered critical components from a safety perspective. This study aims to achieve the physical and mechanical properties of filter housings produced through cold forging, tailored to meet the requirements of their specific application fields. Additionally, it is intended to contribute to the national economy by reducing raw material costs through existing manufacturing methods and integrating high-value-added products into the market. Using Finite Element Method (FEM)-supported simulation software, the cold forging process is analyzed, and the necessary parameters for the production of high-strength products are determined. During the cold forming process of the workpiece, the principle of volume constancy is taken into account, and the geometry of the raw material, suitable press properties, operational die designs, and die characteristics are determined. Sequence designs have been completed and prototype production has been carried out with FEM-assisted analyses. A digital twin of the cold forging operations has been created, allowing for comparisons between simulation and real data. Deformation force, material flow, contact pressure, stress, strain, and dimensional changes in the final product have been analyzed in detail. Destructive and non-destructive testing methods have been employed to examine the samples, and the targeted mechanical and physical properties have been evaluated. As a result, the filter housing design that meets the varying high-strength requirements according to the intended application has been optimized for service in hydraulic systems. By enhancing stress and strain rates, the physical and mechanical properties of the product have been improved.
Benzer Tezler
- Oral sıcaklık degisikliklerinin farklı yapıdaki restoratif post ve kor materyaller üzerindeki termal stres etkisinin üç boyutlu sonlu elemanlar termal analiz yöntemi ile karsılastırılması
Comparison of the effect of thermal change on various restorative dowel and core materials using three dimensional finite element thermal stress analysis
UMUT KAÇAN
Doktora
Türkçe
2006
Diş HekimliğiHacettepe ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÜLBİN SAYGILI
- Dinamik sonlu eleman analizleri yardımıyla otobüslerde kullanılan polietilen yakıt tanklarının dayanımının incelenmesi
Durability assesment of polyethylene fuel tanks used in buses via dynamic analysis
GÖKAY SİMİTÇİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Design and structural finite element analysis of an artificial neural network based optimized alpha type stirling engine
Yapay sinir ağı bazlı optimize edilmiş bir stırlıng motorunun tasarımı ve yapısal sonlu elemanlar analizi
CENGİZ YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA BAYATA
- Su tutmayan nanoyapılı yüzey tasarımı
Design of ice-free nanostructured surfaces
SERHAT AKINCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FİLİZ KARAÖMERLİOĞLU
- Bir hidrolik platformda bilgisayar destekli mühendislik uygulamaları
Computer aided enginering applications on a hydraulic platform
BURÇİN SÖĞÜT