2 results
Search Results
Now showing 1 - 2 of 2
Research Project Yüksek Sıcaklığa Dirençli Kaplamaların Numerik Modellenmesi Ve Simülasyonu(2018) Aslan, Özgür; Saeıdı, FaridGünümüzde malzeme teknolojisinin sınırlarında kullanıldığı en önemli iki sektör kuşkusuz havacılık/uzay ve savunma sanayidir. Yeni malzeme teknolojilerinin gelişmesiyle mevcut tasarım anlayışlarında da büyük değişimler söz konusudur. Bu değişimin en keskin yaşandığı alanlardan birisi kuşkusuz gas türbin teknolojisidir. Son teknoloji türbinler artık 400MW güç üretebilmekte ve %60 evrim barajını kırabilmektedirler. Bu verim barajının aşılmasındaki temel etken 1400°C dereceye kadar artırılan türbin iç sıcaklığıdır. Bilindiği gibi jet motorlarında türbin sıcaklığı ile motor performansı doğru orantıdır. Bu sebeple türbin kanatçıklarının yapısal bütünlüğünün bozulmaması için kullanılan süper-alaşımların üzerine yüksek sıcaklığa dirençli kaplamalar uygulanmakta ve ?termal bariyer kaplama sistemleri? adı verilen malzeme sistemleri oluşturulmaktadır. Termal bariyer kaplama sistemleri (TBCs) türbin kanatlarının performansını ve dayanıklılığını artırmak için gerçekleştirilen, modern yüzey mühendisliğinin en ileri uygulamalarından birisidir. Bu proje temelde matematiksel modelleme ve gelişmiş türbin teknolojisi için yüksek sıcaklık kaplama sistemleri termomekanik yapı tasarımı için hesaplama prosedürlerinin geliştirilmesini ele alan bir araştırma programıdır. Araştırma, TBC komponentlerin performans, dayanıklılık ve servis sürelerini tahmin edebilen bir matematik model oluşturarak ilgili numerik simülasyonların başarımını hedeflemektedir. Malzeme mekaniği açısından bakıldığında TBC sistemleri difüzyon, oksidasyon, faz dönüşümü, termo-elastik-viskoplastik deformasyon ve hasar gibi çok sayıda fenomenin kompleks ilişkisini içerir. Bu fenomenler kuvvetle birbirilerine bağlı olduklarından her birini izole ederek tüm değişkenlerin TBC üzerindeki göreli etkilerini belirlemek deneysel olarak çok zordur. Ayrıca bu fenomenlerin arkasındaki kuvvetler zamana bağlı ve yüksek ölçüde heterojendirler. Bu sebeple TBC yapısındaki bozulmalardan sorumlu yerel koşullar hakkında bir anlayış kazanmak için zamana bağlı difüzyon, oksidatif faz dönüşümü, elastik-viskoplastik deformasyon ve gerçekçi yüzey davranışının sofistike mekanizmalarını esas alan süreklilik modelleri üzerinde çalışmalar yapmak gereklidir. Halihazırda literatürde bulunan modeller yetersiz olduğu gibi bu alanda yapılacak yeni teorik, numerik ve deneysel araştırmaların büyük önemi vardır. Bu noktadan hareketle bu projenin merkezinde aşağıdaki üç temel nokta bulunmaktadır: 1- Yukarıda bahsedilen birbirlerine kuvvetle bağlantılı ve çok çeşitli fenomenlere ait detaylı bir mekanistik yaklaşım ve anlayış geliştirmek. 2- Sürekli ortamlar mekaniği temelinde TBC mikroyapısını göz önünde bulunduran ve bahsi geçen fenomenlerin kuplajını içeren hasar ve bozulma modelleri geliştirmek. 3- Kaplama sistemlerinin yapısal tasarımı için güvenilir sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri geliştirmek. Bahsedilen numerik dizayn yetenekleri böylesi heterojen ve çok-katmanlı bir sistem için dayanıklılığı ve olası hasarı ön görülen hizmet ömrü için güvenilir biçimde öngörmelidir, servis ömrünün uzatılması ve daha başarılı TBC sistemlerinin dizaynı bu başarıma bağlıdır. Bu proje ile kazanılacak olan sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri Türk savunma sanayinin yerli helikopter ve yerli uçak projelerinde doğrudan kullanılabilinecek ve ciddi katma değer yaratacaktır. Önerilen bu proje özellikle TBC alanında başlatılan önemli yerli projelerdeki en büyük eksiklik olan modelleme ve simülasyon alanındaki açığı kapatmaya adaydırResearch Project Sekil Hafızalı Alasımların Termomekanik Davranıslarının Modellenmesi ve Simülasyonu(2019) Aslan, ÖzgürSekil Hafızalı alasımlar, sekil hafızalı malzemeler içinde özgün bir malzeme sınıfı olup, büyük deformasyonlara maruz kalsalar bile, yükselen sıcaklıkla birlikle faz dönüsümlerin etkisiyle ilk sekillerini geri kazanma özelligine sahiptirler. SHA'lar sıcaklık altında gösterdikleri faz degisimi temelli geometri degisimi sebebiyle aktüator olarak kullanıldıkları gibi uygun ısı prosedürleri uygulandıgında, çevrimsel yükler altında, mekanik enerjiyi absorbe ederek sönümleme kabiliyetine de sahiptir. SHA'ların bu özgün karakteri sebebiyle havacılık/uzay ve biyomedikal basta olmak üzere bir çok yüksek teknoloji uygulamalarında kullanılmakta ve bu uygulamalarda sahip olunun dizayn yeteneklerinin gelistirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu proje temelde sekil hafızalı alasımların mikroyapısal mekanizmalarını da göz öününde bulundurarak, SHA için termomekanik yapı tasarımı saglayan hesaplama prosedürlerinin gelistirilecegi bir arastırma programıdır. Arastırma, SHA komponentlerin temel termomekanik davranıs, performans ve dayanıklılıklarını tahmin edebilen bir matematik model olusturarak mevcut deney sonuçlarını sayısal benzetimle yeniden üretebilmeyi hedeflemektedir. Bu çerçevede, olusturulacak olan model, malzeme özellikleri ve termomekanik geçmis ile sekil geri kazanım davranısı arasındaki iliskiyi izah eden bünye denklemlerini içerecektir. Modelleme perspektifinden bakıldıgında literatürde farklı yaklasımlar bulunsa da, genis bir test verisi ile desteklenmis, büyük deformasyonları da hesaba katan gerçekçi bir süreklilik modeli bulunmamaktadır Bu noktadan hareketle projenin merkezinde 3 temel amaç bulunmaktadır. 1- SHA'ların birbirlerine kuvvetle baglantılı termal ve mekanik özelliklerini ve zaman ve sıcaklıga baglı sekil geri kazanımlarını açıklayan detaylı bir mekanistik yaklasım ve anlayıs gelistirmek. 2- Sürekli ortamlar mekanigi temelinde SHA mikroyapısını göz önünde bulunduran ve bahsi geçen fenomenlerin kuplajını içeren, üç boyutlu, büyük deformasyonlar için özgün davranıs modelleri gelistirmek. 3- Olusturulacak modellerin literatürdeki test verileri ile dogrulayarak, SHA sistemlerinin yapısal tasarımı için güvenilir, sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri gelistirmek. Ayrıca, bu proje ile kazanılacak olan sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri Türk sanayiisi için henüz çok yeni olan SHA üretimi ve SHA temelinde yapılacak yüksek teknolojili mühendislik komponentlerin tasarım süreçlerinde gereken modelleme ve simülasyon olanaklarını da karsılamaya adaydır
