Araştırma Makalesi

Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması

Cilt: 38 Sayı: 1 21 Haziran 2022
PDF İndir
EN TR

Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması

Öz

Bu çalışmada, Geleneksel Derin Çekme Yöntemi'nde sac metal malzemelerin şekillendirilebilirliğini iyileştirebilmek adına Ultrasonik Destekli Derin Çekme Yöntemi geliştirilmiştir. Derin çekme işleminde baskı plakasına eksenel yönde uygulanan ultrasonik titreşimlerin malzemenin şekillendirilebilirliğine etkileri sonlu elemanlar analizleriyle nümerik olarak araştırılmış, elde edilen sonuçlar derin çekme deneyleriyle doğrulanmıştır. Nümerik çalışmada, zamana bağlı yapısal ve şekillendirme analizlerini içeren iki aşamalı sonlu elemanlar analizini içeren metodoloji geliştirilmiştir. Geleneksel ve ultrasonik destekli derin çekme analizlerinde, belirli işlem parametrelerine maruz kalan DC01 ve DC04 malzemelerin sınır çekme oranları ve maksimum çekilebilir kupa derinlikleri kıyaslanmıştır. Ultrasonik titreşimlerin etkisiyle sınır çekme oranında %9’a, kupa derinliğinde ise %26’ya varan artış sağlanmıştır. Aynı çapa sahip dairesel malzemeler üzerinde gerçekleştirilen analizlerde, sac malzemedeki incelmenin %43’e varan oranda azaldığı tespit edilmiştir. Doğrulama deneyleri neticesinde sınır çekme oranında ve kupa derinliğindeki artış oranları ise sırasıyla %11 ve %31 olarak gerçekleşmiştir. Ultrasonik titreşimlerin dinamik darbe, gerilme süperpozisyonu ve temas ayrılması etkileri, önerilen yöntemle sonlu elemanlar analizlerinde etkin bir şekilde modellenebildiğinden nümerik analiz sonuçlarının deneysel sonuçlarla iyi bir uyum içinde olduğu görülmüştür. Buradaki küçük farkların, ultrasonik titreşimlerin malzeme üzerindeki akustik yumuşatma ve sürtünme katsayısını azaltma etkilerinin nümerik modele aktarılamamasından kaynaklandığı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK)

Proje Numarası

315M300

Teşekkür

Bu çalışma, 315M300 proje numarası ile Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar, destekleri için TÜBİTAK’a teşekkür ederler.

Kaynakça

  1. 1. Blaha F., Langenecker B., Dehnung von zink-kristallen unter ultraschalleillwirkung, Z. Naturwiss., 20, 556, 1955.
  2. 2. Fartashvand V., Abdullah A., Vanini S.A.S., Investigation of Ti-6Al-4V alloy acoustic softening, Ultrasonics Sonochemistry, 38, 744-749, 2017.
  3. 3. Dauda Y., Lucas M., Huang Z., Modelling the effects of superimposed ultrasonic vibrations on tension and compression tests of aluminium, Journal of Materials Processing Technology, 186, 179–190, 2007.
  4. 4. Hu J., Shimizu T., Yang, M., Investigation on ultrasonic volume effects: Stress superposition, acoustic softening and dynamic impact, Ultrasonics-Sonochemistry, 48, 240-248, 2018.
  5. 5. Langenecker B., Effects of ultrasound on deformation characteristics of metals, IEEE Transactions on Sonics and Ultrasonics, 13, 1-8, 1966.
  6. 6. Yao Z., Kim G.Y., Wanga Z., Faidley L., Zou Q., Mei D., Chen Z., Acoustic softening and residual hardening in aluminum: Modeling and experiments, International Journal of Plasticity, 39, 75-87, 2012.
  7. 7. Lehfeldt E., Influence of ultrasonic vibration on metallic friction, The Journal of the Acoustical Society of America, 45, 334, 1969.
  8. 8. Kumar V.C., Hutchings I.M., Reduction of the sliding friction of metals by the application of longitudinal or transverse ultrasonic vibration, Tribology International, 37, 833–840, 2004.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

21 Haziran 2022

Gönderilme Tarihi

22 Haziran 2021

Kabul Tarihi

2 Şubat 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 38 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Olguner, S., & Bozdana, A. T. (2022). Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38(1), 257-268. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.955879
AMA
1.Olguner S, Bozdana AT. Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması. GUMMFD. 2022;38(1):257-268. doi:10.17341/gazimmfd.955879
Chicago
Olguner, Sadık, ve A. Tolga Bozdana. 2022. “Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 (1): 257-68. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.955879.
EndNote
Olguner S, Bozdana AT (01 Haziran 2022) Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 1 257–268.
IEEE
[1]S. Olguner ve A. T. Bozdana, “Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması”, GUMMFD, c. 38, sy 1, ss. 257–268, Haz. 2022, doi: 10.17341/gazimmfd.955879.
ISNAD
Olguner, Sadık - Bozdana, A. Tolga. “Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38/1 (01 Haziran 2022): 257-268. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.955879.
JAMA
1.Olguner S, Bozdana AT. Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması. GUMMFD. 2022;38:257–268.
MLA
Olguner, Sadık, ve A. Tolga Bozdana. “Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 38, sy 1, Haziran 2022, ss. 257-68, doi:10.17341/gazimmfd.955879.
Vancouver
1.Sadık Olguner, A. Tolga Bozdana. Ultrasonik destekli derin çekme işlemi: İki aşamalı sonlu elemanlar analizi ve deneysel doğrulaması. GUMMFD. 01 Haziran 2022;38(1):257-68. doi:10.17341/gazimmfd.955879

Cited By