Browsing by Author "Karadoğan, Celalettin"

Now showing 1 - 10 of 10

Alüminyum Alaşımı-al 2024 için Şekillendirilebilme Sınır Diyagramlarını Etkileyen Parametrelerin Deneysel Olarak İncelenmesi
(2010) Çelik, Gökhan; Karadoğan, Celalettin; Kaftanoğlu, Bilgin
Sac metal şekillendirme, uzay, havacılık ve otomotiv sanayileri için anahtar kelimekonumundadır. Sac metal işlemleri; imalat süreci öncesinde, müşteri isteklerini,güvenlik gereksinimlerini ve pazardaki rekabet ortamını karşılamak amacıyla, en iyişekilde analiz edilmelidir. Bu aşamada malzeme karakterizasyonu ve sonlu elemanlarmetodunun önemi ortaya çıkmaktadır. Bu çalışma, sac metal operasyonlarında kaliteve fiyat konularını göz önüne alarak yeni geliştirmeler yapılabilmesi için, malzemekarakterizasyonu ve sonlu elemanlar metodunu kullanan karma bir çalışma üzerineyoğunlaşmıştır.Çalışmaların malzeme karakterizasyonu kısmında, alüminyum malzeme için çekmetesti, yağ ile şişirme testi ve şekillendirme sınır diyagramlarının tespiti çalışmalarıyapılmıştır. Yağ ile şişirme testinden akma eğrisinin elde edilmesi, yeni geliştirilenkod ile yapılmış ve çekme testi sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Çekme testiesnasında, yüksek hassasiyetli mekanik uzama ölçerler kullanılırken, yağ ile şişirmeve şekillendirilebilme sınır diyagramları testlerinde yüksek hassasiyette optikkameralar kullanılmıştır.Sonlu elemanlar yöntemleri; farklı yağlayıcıların sürtünme katsayılarını tespiti vedeneysel çalışmaların doğrulanması amacıyla yürütülmüştür. Analizler, ticari birsonlu elemanlar yazılımı olan Marc Mentat 2007® kullanılarak yapılmıştır. Analizleriçin gerekli olan malzeme verisi, yağ ile şişirme ve çekme testlerinden eldeedilmiştir. Ayrıca, çekme testi verisi 0,15 gerinime kadar kullanılarak, yağ ile şişirmetestinden elde edilen akma eğrisi doğrulaması yapılmıştır.Deneyler sonucunda, malzeme ilk kalınlığı ve yağlayıcının şekillendirilebilme sınırdiyagramları üzerinde önemli etkisinin olduğu görülmüştür. Ancak, şekillendirmehızının alüminyum Al2024 malzeme şekillendirilebilmesi üzerinde büyük etkisiolmadığı kanısına varılmıştır. Bunlarla beraber, yeni geliştirilen kod ile yüksekgerinimlerde akma eğrisi başarıyla elde edilmiştir.
Artımlı Sac Şekillendirme'nin Modellenmesi ve Analizi
(2016) Memiçoğlu, Pelin; Musıc, Omer; Karadoğan, Celalettin
Artımlı Sac Şekillendirme (ASŞ), sacı bir şekillendirme ucu ile sacta lokal plastik deformasyon oluşturacak şekilde kuvvet uygulayarak şekillendiren esnek bir prosestir. Şekillendirme ucunun tek bir noktaya ya da noktalara dokunmasına göre ve yarı kalıplı ya da tam kalıplı olmasına göre sınıflara ayrılır. Şekillendirme ucu bilgisayar destekli bir CNC dik işleme tezgâhına bağlanarak, önceden oluşturulan (istenen şekle göre) takım yolunun koordinatlarına göre şekillendirme işlemini gerçekleştirir. Artımlı Sac Şekillendirme yöntemi üretim süresinin uzunluğundan dolayı seri üretime uygun değildir. Seri üretim için genellikle metal şekillendirme proseslerinden olan derin çekme ve presleme tercih edilmektedir. Bu yüzden çoğunlukla düşük adetli üretimler ve prototip imalatı için tercih edilir. En büyük avantajları kalıp maliyetini ortadan kaldırmak, müşteri odaklı üretime olanak sağlamak ve parça boyutuna göre üç eksenli CNC dik işleme tezgahında üretim yapılabiliyor olmasıdır. Tezin amacı ise Artımlı Sac Şekillendirme yönteminin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile modellenmesi ve mekaniğinin incelenmesidir. Yaygın olarak kullanılan (tam geometri) modellerin hesaplama süresi oldukça uzundur. Süreyi kısaltmak için duruma özel (kısmı geometri) model geliştirilmiştir. Geliştirilen model, hesaplama süresi ve geometri açısından değerlendirilmiştir. Ayrıca, bu model kullanılarak, bu yöntemin mekaniği incelenmiştir.
Çekme Testi ile Elde Edilen Akma Eğrisi Parametrelerinin Geliştirilmesi
(2011) Coruk, Emre; Baranoğlu, Besim; Karadoğan, Celalettin
Sac metallerde gerilme-gerinim diyagramlarını elde etmenin en kolay yolu çekmetestidir. Sac metal sekillendirme operasyonlarının çoğunda bu bilgi kullanılmasınarağmen, deneysel olan bu değerleri ekstarpolasyon ile daha yüksek gerinimleretaşımak gerekmektedir.Çekme testinde gerinim değerleri 1 değerine kadar yükselmesine rağmen ancak çokküçük gerinim değerlerine kadar kullanılabilmektedir. Bunun nedeni çekme testindeoluşan boyun verme ve gerilme-gerinim değerlerini hesaplarken kullanılanmatematiksel formüllerin malzemenin boyun vermesinden dolayı geçersiz olmasıdır.Ancak boyun verme geometrisi optik olarak tespit edilebilirse, malzemenin dahayüksek gerinim değerlerine ulaşmasına rağmen hesaplanamayan gerinim değerlerihesaplanabilir. Bu yaklaşım ile çekme testinden daha çok bilgi edenilmesimümkündür.Optik gerinim ölçümleri, gerinimin maksimum olduğu bölgede yapılmış olup,gerilim hesapları önceden belirlenmiş anisotropi ve sabit bir sertleşme modelikullanılarak, ayrıca çekme testi makinesinin ölçtüğü kuvvet değerleri ile eşitliğisağlanarak, akma eğrisi kopmadan hemen önceki gerinim değerlerine kadarbulunmuştur.Bulunan akma eğrinin doğruluğunu belirleyebilmek için sonlu elemanlar analiziprogramı kullanarak çekme testi simulasyonları gerçekleştirilmiştir. Busimulasyonlar yapılırken malzeme girdisi bölümüne elde edilen akma eğirisigirilmiştir. Bu simulasyondan çıkan kuvvet ? uzama diyagramı ile çekme testindenelde edilen kuvvet ? uzama diyagramı aynı çıkmaktadır. Bu sonuç hesaplama ilebulunanan yüksek gerinimlerdeki akma eğrisinin doğru olduğunu göstermektedir.Daha sonrasında optik gerinim ölçerin verdiği dağılım ile sonlu elemanlarprogramının verdiği dağılım, eşdeğer plastik gerinimler bakımından karşılaştırılmışve aynı renk dağılımı ile aynı gerinim değerleri elde edilmiştir.Son olarak optik gerinim ölçerin verdiği gerinimler ile hesaplanan akma eğrisi,hidrolik şişirme testi sonucunda elde edilen akma eğrisi ile karşılaştırılmıştır.Sonuçda optik gerinim ölçer sayesinde elde edilen akma eğirisi, hidrolik şişirmetestinden elde edilen akma eğrisine yakın çıkmıştır. Her iki eğride yüksek gerinimdeğerlerine kadar ulaşmıştır. Hidrolik şişirme testi yüksek gerinimlerde malzemeninkarakteristiğini elde etmek için yapıldığından dolayı pahalı ve yapılması zor olan butest önemini yitirecektir.
Elastik-plastik Sıkı Geçme Prosesinin İncelenmesi
(2015) Işık, Hatice Hava; Musıc, Omer; Karadoğan, Celalettin
Bu çalışma, silindirik bir tüp içerisine pimin çakılması ile oluşan elastik- plastik sıkı geçme analizlerini ele almaktadır. Literatür araştırması yapıldığında elastik- plastik geçme için analitik modelin bulunmaması ve sayısal modellerde ise basit geometri kullanılarak araştırmaların tamamlandığı gözlemlenmiştir. Yapılan çalışma ile birlikte analitik model oluşturularak, enjeksiyon sistemlerinde bulunan filtre gibi karmaşık bir geometri üzerinde sayısal modelleme oluşturulması planlanmıştır. Yüksek basınçlı dizel enjeksiyon sistemlerinde bullunan ve sıkı geçme yöntemi ile enjektöre çakma işlemi ile birleştirilen yakıt filtresi, dizel enjeksiyon sisteminin performansını etkileyen ve sınırlayan önemli unsurlardan bir tanesidir. Sıkı geçme prosesine etki edebilecek olan parametrelerin araştırılması tezin amaçlarından bir tanesidir. Bu çalışmada oluşturulan parametre çalışmaları ile, basit geometriden karmaşık geometriye kadar, deneysel, nümerik ve analitik çözümler kullanılarak sistem ve proses mekaniğine olan etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır
Gerdirerek Şekillendirme İşleminin Deneysel ve Sayısal İncelenmesi
(2013) Alkaş, Celal Onur; Karadoğan, Celalettin; Şimşir, Caner
Gerdirerek şekillendirme operasyonu, yaygın olarak havacılık sektöründe kullanılmakta olan geniş sac panelleri imal etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu prosesin başarısı büyük ölçüde sac malzemenin mekanik özellikleri, takım-iş parçası ara yüzeyindeki sürtünme koşulu, takım ve çenelerin birbirine göre bağıl hareketleri gibi işlem parametrelerine bağlıdır. Deneme yanılma prosedürü ile en iyi proses parametrelerinin tespiti oldukça zor ve maliyetlidir, bu nedenle sonlu elemanlar analizine ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalışmanın amacı, gerdirerek şekillendirme prosesi için sonlu elemanlar modeli (SEM) geliştirmektir. Bu amaç için, hassas malzeme ve güvenilir temas modeli gerekmektedir. Modele girdi oluşturabilmek için, yaygın olarak kullanılan alüminyum alaşımlarına yönelik mekanik malzeme karakterizasyon testleri yürütülmüştür. Alüminyum sac malzemenin deformasyon davranışı ve anizotropik özelliklerini elde etmek için; standart çekme, basma, hidrolik şişirme testi (HŞT) ve şekillendirme sınır diyagramı (ŞSD) testleri gerçekleştirilmiştir. Malzeme deformasyonu süresince, ŞSD'lerin ve HŞT ile akma eğrilerinin tespiti için yüksek çözünürlüklü CCD kameraları kullanılmıştır. Ayrıca, ters analiz tekniği kullanılarak gerdirme operasyonunda karşılaşılan farklı yağlama koşulları için sürtünme katsayılarının tespiti yapılmıştır.Bu girdiler kullanılarak; çene kullanılarak gerdirme, kalıp kullanılarak gerdirme ve senkronize edilmiş takım hareketleri ile gerdirme gibi üç temel gerdirerek şekillendirme takım hareketleri sayısal olarak modellenmiştir.Modelin iyileştirilmesi ve analiz sonuçlarının doğrulanması amacıyla 3-B optik deformasyon ölçüm cihazı olan, GOM-Argus kullanılarak deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, seçilen üç farklı havacılık sac malzemesi analiz edilmiş ve sayısal modelin başarısı endüstriyel uygulamalar için kanıtlanmıştır.
Havacılık Uygulamalarında Gerdirerek Şekillendirme İşleminin Deneysel ve Sayısal İncelenmesi
(2015) Hatipoğlu, Hasan Ali; Karadoğan, Celalettin
Gerdirerek şekillendirme işlemi yaygın olarak havacılık sektöründe sac gövde panellerin üretiminde kullanılır. Bu işlemde düz haldeki sac parça kenarlarından hidrolik kuvvetle hareket eden bir erkek kalıp üzerinde gerdirerek şekillendirilir. Bu esnada parçayı iki kenarından yine hidrolik kuvvetle hareket eden çeneler tutar. Kaliteli parçalar üretebilmek için kalıp-çene hareketleri ve yağlama koşulları gibi işlem parametrelerinin uygun şekilde belirlenmesi gerekmektedir. Mevcut durumda bu parametreler üretim tecrübesi ve geleneksel yöntemlerle belirlenmektedir ki bu işlemi yavaşlatmakta ve hurda riskini arttırmaktadır. Bu çalışmada amaç, gerdirme işleminde fiziksel denemelerin yerini alabilecek sayısal denemelere olanak sağlayan sonlu eleman modelini oluşturmak ve işlemi optimize etmektir. Sonlu eleman modelinin başarısı büyük ölçüde malzeme davranışı ve sürtünmenin doğru modellenmesine bağlıdır. Malzeme davranışını tespit için sık kullanılan alüminyum alaşımlarının çekme, şişirme ve şekillendirme sınır testleri yapılmış ve bu testlerden elde edilen veriler pekleşme eğrileri, akma bölgeleri, anizotropik sabitler ve sınır şekillendirme eğrilerinin tanımlanmasında kullanılmıştır. Bir başka çalışmada, yapılan özel testlerle kalıp ile sac arasındaki sürtünme katsayısı farklı sürtünme koşulları için tespit edilmiştir. Markalanmış alüminyum alaşım saclar yarı-dairesel kalıp üzerinde şekillendirilerek ve oluşan deformasyon optik olarak ölçülerek deneyler gerçekleştirilmiştir. Bu deneyler oluşturulan sayısal modelin doğrulanmasında kullanılmıştır. Son olarak, takım hareketlerini belirleyen bir yöntem geliştirilmiş ve bu yöntem gerçek bir uçak parçası üzerinde başarıyla uygulanmıştır.
Otomobil Sanayisindeki Sac Şekillendirme için İleri Karakterizasyon ve Kalıp Tasarım Yöntemleri
(2014) Gürbüz, İsmail; Karadoğan, Celalettin
Otomobil firmaları arasında var olan küresel rekabet son on yıldır kullanıcı beklentileri, güvenlik gereksinimleri, üretim zamanı ve maliyeti yüzünden artarak devam etmektedir. Bu faktörler otomobil firmaları kendi varlıklarını otomobil marketi içinde sürdürmeleri için önemli rol oynamaktadır. Birçok otomobil firması yüksek kalitede otomobil parçası üretebilmek için üretim yeteneklerini ve tekniklerini mekanik, deneme yanılma ve sanal olarak geliştirmeye çalışmaktadır. Deneme yanılma yöntemi zor ve maliyetli olduğu için sonlu elemanlar methodu kullanılmaktadır. Seri üretim öncesi kalıp alıştırma süreci oldukça önemli bir aşamadır. Her firmanın kendi kalıp alıştırma yöntemi ve yöntem bilgisi vardır. Bu bilgiler genellikle paylaşılmaz. Türkiye otomobil endüstirisinde büyük oyuncu olarak yer alan TOFAŞ 'ın amacı küresel oyunculara yetişmek ve bu yüzden kendi kalıp uygunluk stratejilerini sanal kalıp elemanları kullanarak geliştirmektir. Bu çalışmada, bu başarı yolunda önemli kilometre taşlarının neler olduğu açıklandı. Sanal uygunluk denemesi otomasyonu için ilgili malzeme özellikleri, sürtünme katsayıları, kalıp elastik özellikleri ve telafi stratejisi, temel teknik uzmanlık ve gerekli bilgiler yaratıldı. Malzeme karakterizasyonu sanal modelin girdilerini hazırlamak için önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada, birçok malzeme karakterizasyon testi uygulandı. Standart çekme testleri akma eğrisinin erken evrelerinin (boyun vermeden önceki evre) ve anizotropi parametrelerinin belirlenmesi için uygulandı. Hidrolik şişirme testleri yüksek çözünürlükte kamera kullanılarak gerçekleştirildi. Şekillendirme sınır grafikleri Nakajima yöntemi ve yüksek çözünürlükte kamera kullanılarak oluşturuldu. Yüksek çözünürlükte ölçüm sistemi şekillendirme sınır grafiklerinin, akma yüzeyinin ve akma eğrisinin elde edilmesinde kullanıldı. Sanal modelden doğru sonuç elde edebilmek için sürtünme katsayısı çok önemli bir kriterdir. Sürtünme katsayısını hesaplamak için iki yöntem kullanıldı; tersine mühendislik kullanılmadan doğrudan yaklaşım methodu ve tersine mühendislik yönetimi. Sanal modelden doğru sonuç elde edilebilmesi için çok önemli parametre olan elastik modül birçok test methodu kullanılarak elde edildi. Bunlar tekrarlı çekme testleri, ultrasonik ölcümler ve resonans frekansı ve sönümleme analiz methodu. Elde edilen elastic modul degerlerini doğrulamak için sonlu elaman yöntemi ve birçok test uygulandı. Bu testler üç noktadan bükme, dört noktadan bükme ve sürtünmesiz gerdirerek derin çekme testi ve sonlu elaman methodudur. Son olarak kalıp esnemesi ve telafisi için yeni yaklaşım önerildi. Anahtar kelimeler; Sac Metal Şekillendirme, Sonlu Eleman Analizleri, Malzeme Karakterizasyonu, Elastik Modül, Sürtünme Katsayısı, Optik Ölçüm Sistemi, Kalıp Deformasyonu ve Telafisi.
Sıcak dövme işleminde sürtünme analizi
(2012) Alkan, Serap Çağlar; Kaftanoğlu, Bilgin; Karadoğan, Celalettin
Dövme operasyonları yaygın olarak üretim süreçleri için kullanılır. Dövme operasyonlarında, parametreleri değiştirme ile sürtünme azaltmak tamamen pürüzsüz, sürtünmesiz kalıplar elde etmek için çok önemlidir. Bu çalışmanın amacı sıcak dövme koşulları altında alüminyum için sürtünme faktörlerini belirlemek için halka testini değerlendirmektir. Bu deneysel çalışmada, birçok farklı testler ara yüzey sürtünme belirlemek için farklı koşullar ile geliştirilmiştir. İşlem parametreleri ve kalıp geometrisi AYDINLAR Alüminyum tarafından sağlanmış ve model Sonlu Elemanlar Analiz yöntemine dayalı MSC Marc v.2010 yazılım paketinde hazırlanmıştır. Gerekli malzeme karakterizasyonu dilatometre test cihazı tarafındanfarklı sıcaklık ve gerinme hızlarında elde edilmiştir. İncelenen alüminyum alaşımın akma gerilmesinin matematiksel tanımı deneysel eğrinin şekli ile en yüksek uyum göstermesine bağlı olarak karar verilmiştir. Kalibrasyon eğrileri sonlu elemanlar analizinden elde edilmiştir. Ölçülen gerilim-gerinim grafikleri hesaplanan sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Bu sonuçlar göstermiştir ki, Sonlu Elemanlar yöntemi ile elde edilen sonuçlar gerçek işlemde ölçülen değerlere yakın çıkmaktadır.Anahtar kelimeler: Sıcak Dövme, Alüminyum Dövme, Halka Basma Testi, Metal Şekillendirme, Dövme Presi, Sürtünme, Sonlu Hacim Analizi.
Soğuk Ekstrüzyon Analizi
(2014) Duran, Deniz; Karadoğan, Celalettin; Özdemir, İzzet
Soğuk ekstrüzyon, bir çubuğun sıkıştırılarak bir kalıp açıklığından geçirilmesi ile daha küçük kesitli ürün elde edildiği soğuk dövme yöntemidir. Bu çalışmada, soğuk ekstrüzyon proseslerinin bugüne kadar yapılan çalışmalarda gözden kaçmış çeşitli yönleri, deneysel ve sayısal olarak, belirli bir kapsama kadar incelenmiştir. Soğuk ekstrüzyon proseslerinin analizi için gerekli, uygun malzeme karakterizasyonu ele alınmıştır. İzotermal akma eğrilerinin hatalı test verisine dayanarak yeniden oluşturulması için bir yöntem önerilmiştir. 16MnCr5 çeliğinde, 200-400°C proses aralığında, malzemenin negatif genleme hızı duyarlılığı sergilediği, beklenmedik bir kararsızlık gözlenmiştir. Bu kararsızlık dinamik genleme yaşlanması ile ilişkilendirilmiştir. Önerilen yöntemin önemi, bir ileri çubuk akıtma örneği ile ortaya konmuştur. Yaygın bir sürtünme tanımlama testi olan çift çanak geriye akıtma testi için, tersine analizde yetersiz malzeme verisi kullanıldığında var olan tehlike vurgulanmıştır. Önemli bir tribolojik parametre olan yüzey genişlemesinin, sonlu eleman analizi çerçevesinde, rastgele deformasyonlar altında değerlendirilmesi tartışılmış ve alternatif bir hesaplama düzeni geliştirilmiştir. Sayısal tahminleri doğrulamak amacıyla deneysel bir yüzey genişlemesi ölçüm yöntemi uygulanmıştır. Yakın dönemde önerilen, yüzey değişimi tabanlı sürtünme modeli incelenmiş ve olası iyileştirmeler yapılmıştır. Kavram kanıtlama çalışması olarak, çoklu alan indirgemeli ileri çubuk akıtma prosesi irdelenmiştir. Ardından, bir ileri çubuk akıtma prosesi için hesaplanan yüzey pürüzlülüğü tahminleri ile deneysel yüzey topografisi ölçümleri karşılaştırılmıştır.
Süperalaşım Sac Malzemelerin Soğuk Şekillendirmesi için Süreç Simülasyonu
(2016) Durmazkeser, Yunus; Karadoğan, Celalettin; Musıc, Omer
Sac şekillendirme süreçleri havacılık sektöründe yanma odası, egzoz nozulları, sızdırmazlık elemanları gibi gaz türbin parçalarının ve yüksek sıcaklıkta çalışan çok sayıda elemanın imalatında yaygın olarak kullanılır. Söz konusu süreçlerin başarısı, kalıp geometrisi, sac malzeme ve yardımcı kalıp ekipmanlarına ait malzeme özellikleri gibi proses parametreleri tarafından belirlenir. Optimum parametrelerin deneme-yanılma yolu ile belirlenmesi yüksek maliyet gerektiren ve zaman alan bir yaklaşımdır, bu sebeple sonlu eleman analizlerinin kullanımı kaçınılmaz bir ihtiyaç olmuştur. Bu çalışma; TEI-TUSAŞ'ta yaygın olarak uygulanan derin çekme, kauçuk ile şekillendirme ve ekspend gibi en sık kullanılan sac metal şekillendirme süreçlerinin LS-DYNA®'da sonlu eleman modellerinin (SEM) doğru olarak hazırlanmasına yardımcı olacak bir kılavuz oluşturmayı hedeflemektedir. Bu amaçla, malzeme bilgisi ve sınır koşulları mümkün olan en doğru şekilde modellenmştir. Havacılık süperalaşımlarına (Hastelloy x, Inconel 718, Rene 41 ve Waspaloy) ait deneysel olarak belirlenmiş malzeme verileri, malzeme veritabanı oluşturmak için kullanılmıştır. Bununla birlikte, süperalaşım sac malzemelerin anizotropi davranışları yazılımda tanımlanmıştır. Ayrıca yazılım, özel malzemelerin akma eğrilerinin gerilme-şekil değiştirme grafiği olarak kullanıcı tarafından tanımlanmasına olanak sağlamaktadır. Sözkonusu girdilerin kullanılması ile temel sac şekillendirme süreçleri olan derin çekme, radyal dilimli ekspend ve poliüretan kauçuk malzeme ile şekillendirme süreçlerinin nümerik modelleri sonlu eleman modelleme yazılımı tarafından oluşturulmuştur.