Analyzing microforming by developing a crystal plasticity-based constitutive model
Mikro şekillendirmenin kristal plastisiteye dayalı bünye modeli geliştirilerek incelenmesi
- Tez No: 975699
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK DARENDELİLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Malzemelerin deformasyon altında davranışı, boyutları mikron ölçeğine indirildiğinde önemli ölçüde değişmektedir. Bu nedenle, makro ölçekli şekillendirme süreçlerinden elde edilen geleneksel bilgi birikimi, mikro ölçekli şekillendirme işlemlerinin doğru bir şekilde analiz edilmesi için yetersiz kalabilmektedir. Bu sorunu ele almak amacıyla, mikro ölçekli deformasyon üzerindeki boyut etkisini incelemek üzere, dislokasyon yoğunluğuna dayalı bir kristal plastisite bünye modeli önerilmiştir. Önerilen model, geleneksel gradyan teorilerinin aksine, daha yüksek dereceli gerilmeler veya ek denge denklemleri gerektirmeyen basitleştirilmiş bir yaklaşım kullanarak kayma hızı gradyanlarının etkilerini de tahmin edebilmektedir. Kayma hızı gradyan etkisini dahil etmek için minimum gradyanla geliştirilmiş sertleşme yasası kullanılmıştır. Geometrik olarak gerekli dislokasyon (GND) ve istatistiksel olarak depolanmış dislokasyon (SSD) yoğunluklarını hesaplamak için farklı bir yaklaşım geliştirilmiş ve sertleşme yasasına dahil edilmiştir. Geliştirilen model, kullanıcı alt programları aracılığıyla ticari bir sonlu elemanlar yazılımına entegre edilmiş. Bakır numunenin çekme testi öncesinde ve sonrasında Elektron Geri Saçılım Kırınımı (EBSD) verileri elde edilmiştir. Bu sayede, deneyler öncesi ve sonrası tanelerin yönelimleri Euler açıları cinsinden belirlenebilmektedir. Ayrıca, EBSD verilerine dayalı olarak GND yoğunluğu analizi gerçekleştirilmiştir. Bakır numune geliştirilen model ile analiz edilmiş ve elde edilen tahminlerin deneysel verilerle iyi bir uyum sağladığı görülmüştür. Ek olarak, geliştirilen model, iki bakır folyo kullanılarak t/d oranının ve tane yöneliminin deformasyon davranışı üzerindeki etkisini incelemek için kullanılmıştır. Sonuç olarak, önerilen boyuta bağlı model, mikro yapısal özelliklerin etkisini doğru bir şekilde yakalamıştır.
Özet (Çeviri)
The deformation behavior of materials changes significantly when their size is reduced to the micro-scale. Therefore, the traditional knowledge obtained from macroscale forming may no longer be sufficient for accurate analysis of microforming processes. To address this, a dislocation density based crystal plasticity constitutive model is proposed to investigate size effects on micro-scale deformation. The proposed model can also predict the effects of slip-rate gradients using a simplified approach that does not require higher-order stresses or additional balance equations, unlike conventional gradient theories. To incorporate the slip-rate gradient effect, the minimal gradient-enhanced hardening law is employed. A distinct approach for calculating geometrically necessary dislocation (GND) and statistically stored dislocation (SSD) densities is developed and incorporated into the hardening law. The constitutive model is implemented into a commercial finite element code through user subroutines. Electron Backscatter Diffraction (EBSD) data is obtained before and after the tensile test of a copper sample. In this way, it is possible to identify the grain orientations before and after experiments in terms of Euler angles. Furthermore, GND density analysis is conducted based on the EBSD data. The copper sample is analyzed using the developed constitutive model and the predictions are found to be in good agreement with the experimental data. Moreover, the developed approach is applied to investigate the effects of the thickness-to-grain diameter ratio (t/d) and grain orientation on deformation behavior by using two copper foils with different t/d ratios. Consequently, the proposed size-dependent model accurately captures the effect of microstructural characteristics.
Benzer Tezler
- Bazı seramik ve porselen örneklerin x-ışınları toz kırınım yöntemi ile incelenmesi
Inspection of some ceramic and chinaware samples with x-ray powder diffraction method
HATİCE YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA ÖZTÜRK YILDIRIM
- Bilgi sistemlerinin çözümlenmesi (jeodezik bilgi sistemi)
Analyzing information systems (geodetic information system)
YALKIN ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ALTAN
- Informal use of public space: A study on street vendors and performers in Kadıköy
Kamusal alanın enformel kullanımı: Kadıköy'de seyyar satıcılar ve sokak sanatçıları üzerine bir araştırma
GİZEM KEPENEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiKentsel Tasarım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLDEN DEMET ORUÇ ERTEKİN
- İspat imajının dinamiklerinin sonsuz kümelerin denkliği bağlamında incelenmesi
Examining the dynamics of the proof image in the context of the equivalence of infinite sets
OZAN PALA
Doktora
Türkçe
2020
Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül ÜniversitesiMatematik ve Fen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN NARLI
- 3D mikro-bt görüntüleme yöntemi ile küçük hücreli dışı akciğer kanserinde metastatik ve nonmetastatik lenf nodlarının karşılaştırmalı değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
SÜLEYMAN GÖKALP GÜNEŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Göğüs Kalp ve Damar CerrahisiAnkara ÜniversitesiGöğüs Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN KAYI CANGIR