Research Article

Üç boyutlu ve iki boyutlu eleman tiplerinin punta kaynaklı bileşenlerin gerilme ve ömür analizleri üzerindeki etkisi

Volume: 29 Number: 2 April 30, 2023
  • Ertuğrul Tolga Duran *
TR EN

Üç boyutlu ve iki boyutlu eleman tiplerinin punta kaynaklı bileşenlerin gerilme ve ömür analizleri üzerindeki etkisi

Öz

Sonlu eleman analizleri ve bilgisayar destekli mühendislik yöntemleri günümüz araştırma-geliştirme projelerinde anahtar role sahiptir. Model tipine göre eleman seçimi simülasyon doğruluğu için azami önem arz etmekte iken, bazı durumlarda geometrik koşullar araştırmacılar için bu seçimi zorlaştırabilmektedir. Bu makalenin amacı punta kaynaklı bileşenler için üç boyutlu kübik ve iki boyutlu dörtgen elemanlar kullanılması durumunda oluşan farklılıklar hakkında bilgi sunmaktır. Çalışma kapsamında iki puntalı kayma numuneleri farklı eleman tipleri ile modellenerek gerilme analizleri ve üç farklı dinamik yük koşulunda yüksek döngü yorulma simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Analizler neticesinde deplasman, gerilme değerleri ve tensörleri, yüksek döngü bileşen ömürleri incelenmiş ve iki farklı eleman tipi ile oluşturulan modeller arasındaki ayrımlar raporlanmıştır. Simülasyon sonucunda elde edilen ömür değerleri, yüksek döngü yorulma test verileri ile karşılaştırılarak farklı tip elemanlar için doğruluk derecelendirme çalışmaları tamamlanmıştır. Makale kapsamında gerçekleştirilen çalışmalar neticesinde kaynak bölgesinde rijit elemanlar ile eşleştirilen iki boyutlu dörtgen eleman modelleme yönteminin, üç boyutlu kübik eleman ile modellemeye nazaran yorulma testleri ile daha uyumlu sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Havacılık, otomotiv ve deniz sektöründe fazlaca uygulanan punta kaynak yönteminin yüksek döngü yorulma testleri ile doğrulanmış sonlu eleman analizlerinin modelleme prosedürü de çalışmada detaylandırılmıştır.

Anahtar Kelimeler

References

  1. [1] Romeed SA, Fok SL, Wilson NHF. “A Comparison of 2D and 3D finite element analysis of a restored tooth”. Journal of Oral Rehabilitation, 2006. https://doi.org/10.1111/j.1365-2842.2005.01552.x
  2. [2] Chanthasopeephan T, Desai JP, Lau ACW. “3D and 2D finite element analysis in soft tissue cutting for haptic display”. ICAR '05. Proceedings. 12th International Conference on Advanced Robotics, Seattle, WA, USA, 18-20 July 2005.
  3. [3] Koktan J, Cajka R, Brozovsky J. “Comparison of 2D and 3D finite element structural analysis of foundation slab on elastic half-space”. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 14(6), 1112-1119, 2019.
  4. [4] Ata TT. 2D and 3D Finite Element Analyses of Dynamic Delamination in Curved CFRP Laminates. MSc Thesis, Middle East Technical University, Ankara, Turkey, 2019.
  5. [5] Duboust N, Pinna C, Ghadbeigi H, Avyar SS, Phadnis VA, Collis A, Kerrigan K. “2D and 3D finite element models for the edge trimming of CFRP”. 16th CIRP Conference on Modeling of Machining Operations, Procedia CIRP 58, Cluny, France, 15-16 June 2017.
  6. [6] Saleem J, Majid A, Bertilsson K, Carldberg T. “3-dimensional finite element simulation of seam welding process”. Elektronik IR Elektrotechnika, 19(8), 73-78, 2013.
  7. [7] Nielsen CV, Chergui A, Zhang W. “Single-sided shet-to-tube welding investigated by 3D Numerical Simulations”. 7th International Seminar on Advances in Resistance Welding, Busan, Korea Republic, 12-14 September 2012.
  8. [8] Dincer S, Çınar A, Dursun AK, Asureciler B, Duran ET, Mugan A. “A comparative study on the finite element models for spot welds and their verification”. SAE Technical Paper Series, 2006-01-0590, SAE World Congress, Detroit, Michigan, 3-6 April 2006.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Ertuğrul Tolga Duran * This is me
Kuwait

Publication Date

April 30, 2023

Submission Date

January 23, 2022

Acceptance Date

June 1, 2022

Published in Issue

Year 2023 Volume: 29 Number: 2

APA
Duran, E. T. (2023). Üç boyutlu ve iki boyutlu eleman tiplerinin punta kaynaklı bileşenlerin gerilme ve ömür analizleri üzerindeki etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(2), 120-130. https://izlik.org/JA76ES95CB
AMA
1.Duran ET. Üç boyutlu ve iki boyutlu eleman tiplerinin punta kaynaklı bileşenlerin gerilme ve ömür analizleri üzerindeki etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;29(2):120-130. https://izlik.org/JA76ES95CB
Chicago
Duran, Ertuğrul Tolga. 2023. “Üç Boyutlu Ve Iki Boyutlu Eleman Tiplerinin Punta Kaynaklı Bileşenlerin Gerilme Ve ömür Analizleri üzerindeki Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 (2): 120-30. https://izlik.org/JA76ES95CB.
EndNote
Duran ET (April 1, 2023) Üç boyutlu ve iki boyutlu eleman tiplerinin punta kaynaklı bileşenlerin gerilme ve ömür analizleri üzerindeki etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 2 120–130.
IEEE
[1]E. T. Duran, “Üç boyutlu ve iki boyutlu eleman tiplerinin punta kaynaklı bileşenlerin gerilme ve ömür analizleri üzerindeki etkisi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 29, no. 2, pp. 120–130, Apr. 2023, [Online]. Available: https://izlik.org/JA76ES95CB
ISNAD
Duran, Ertuğrul Tolga. “Üç Boyutlu Ve Iki Boyutlu Eleman Tiplerinin Punta Kaynaklı Bileşenlerin Gerilme Ve ömür Analizleri üzerindeki Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29/2 (April 1, 2023): 120-130. https://izlik.org/JA76ES95CB.
JAMA
1.Duran ET. Üç boyutlu ve iki boyutlu eleman tiplerinin punta kaynaklı bileşenlerin gerilme ve ömür analizleri üzerindeki etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;29:120–130.
MLA
Duran, Ertuğrul Tolga. “Üç Boyutlu Ve Iki Boyutlu Eleman Tiplerinin Punta Kaynaklı Bileşenlerin Gerilme Ve ömür Analizleri üzerindeki Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 29, no. 2, Apr. 2023, pp. 120-3, https://izlik.org/JA76ES95CB.
Vancouver
1.Ertuğrul Tolga Duran. Üç boyutlu ve iki boyutlu eleman tiplerinin punta kaynaklı bileşenlerin gerilme ve ömür analizleri üzerindeki etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2023 Apr. 1;29(2):120-3. Available from: https://izlik.org/JA76ES95CB