Öğretim Üyelerimizin Akademik Projeleri

EKLEMELİ İMALAT İLE ÜRETİLEN METAL MALZEMELERİN STATİK VE DEĞİŞKEN YÜKLER ALTINDAKİ DEFORMASYONUNDA HASAR OLUŞUMUNUN DENEYSEL VE SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

• Proje Yürütücüsü: Doç. Dr. Raşid Ahmed YILDIZ
• Projeyi Destekleyen Kuruluş: İTÜ – BAP (Yetkin Alan Araştırma Projesi)
• Özet: Endüstride eklemeli olarak imal edilen (Eİ) metal parçalara yönelik artan talep, bu malzemelerde hasar oluşumu mekanizmalarıyla ilgili soruları da beraberinde getirmektedir. Bu nedenle araştırma önerisi, Eİ metal parçalardaki hasar oluşumu mekanizmalarını deneysel olarak araştırmayı ve sayısal olarak modellemeyi hedeflemektedir. Lazer toz yatak füzyonu (L-PBF) tekniği ile üretilen SS316L, Inconel 625 ve Ti-6Al-4V alaşımları bu araştırmada kullanılacak numunelerin üretim yöntemi ve malzemeleri olacaktır. Eklemeli imalat parametrelerinin mekanik özelliklere ve yorulma davranışına etkisi deneysel olarak incelenecektir. Proje kapsamında gözeneklilik ölçümleri, eriyik havuz geometrisinin belirlenmesi, sertlik testleri, yüzey topoğrafyasının belirlenmesi, çekme ve yorulma deneyleri ve kırık (hasar) yüzeylerin incelenmesi planlanmaktadır. Üretim sonrası gözenekli yapıya sahip olmalarından dolayı Eİ metal parçalar için gözenekli metal plastisitesi yaklaşımı olan Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) hasar modeli kullanılarak modelleme yapılacaktır. Deformasyonun, yükleme koşullarının malzeme yapısındaki mikromekanik etkilerini görmek için SEM ile anılan tüm testlere tabi tutulan parçaların yüzeyleri incelenecek ve kırık yüzeyleri analiz edilecektir. Deneysel olarak elde edilen hasar modeli parametreleri Abaqus sonlu elemanlar yazılımına girdi olarak verilecek ve hasar modeli tanımlanacaktır. Malzemenin üretim parametreleri ve mekanik davranışı dikkate alınarak şekil değiştirme yolu bağımlılığı (Strain path dependency) ve çok eksenli gerilme hali etkisi (stress triaxiality) hem deneysel hem de sayısal olarak incelenecektir. Statik koşullarda yapılan deneyler sonrasında, yoğuruk (dövülerek elde edilmiş) haldeki ve Eİ ile üretilen parçalar dinamik (yorulma) testlere tabi tutulup, Eİ parçaların yorulma özellikleri ve davranışları ortaya çıkartılarak geleneksel yöntemlerle imal edilen parçalarla olan farkları ortaya çıkartılacaktır. Bu aşamada da kırılma ve yorulmayı mikromekanik açıdan ele alabilmek için SEM ile yüksek sayıda görüntüleme yapılacaktır.
  
  

EKLEMELİ İMALAT İLE ÜRETİLEN METAL MALZEMELERİN HASAR ANALİZİ

• Proje Yürütücüsü: Doç. Dr. Raşid Ahmed YILDIZ
• Projeyi Destekleyen Kuruluş: Fabrikant Mads Clausens Fond
• Özet: Avrupa birliğinin çevre düzenlemeleri ve ürünlerin karbon ayak izini azaltma konusundaki kararlılığı göz önünde bulundurulduğunda, imalat ve mekanik tasarım mühendislerinin sürdürülebilir tasarım, üretim ve tedarik zinciri uygulamalarına hakim olması zorunludur. Proje çerçevesinde, eklemeli olarak imal edilen özellikle ısı değiştiriciler ve otomotiv sektöründe kullanılan parçaların hasar analizi gerçekleştirilecektir. Eklemeli imal edilen parçaların statik ve dinamik yükleme koşulları hakkındaki hasar analizi için araştırma yapılacaktır. İlaveten yeni nesil mühendisleri gelişmiş hasar analizi becerileriyle donatarak, ürün arıza oranlarını azaltmak, güvenliği artırmak ve ısı değiştiricilerin, otomotiv parçalarının genel güvenilirliğini iyileştirmek hedeflenmektedir. Ayrıca, gerçekleştirilecek olan bu çalışma ile, ürün yönetiminde sürdürülebilirliğin önemi eklemeli olarak imal edilen parçalar için ortaya konacaktır. Proje, sadece teknik yönleri ele almakla kalmayacak, aynı zamanda SDU Sonderborg'da eğitim gören geleceğin mühendislerine çevresel sorumluluk bilincini de aşılayacaktır. Aynı zamanda, statik tek eksenli çekme, iki eksenli çekme, basma ve dinamik yükleme gibi farklı yükleme durumları için gevrek veya sünek kırılma davranışı detaylı olarak irdelenecektir.