Makine Mühendisliği Bölümü Koleksiyonu
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/206
Browse
4 results
Search Results
Research Project Çok Ölçekli Malzeme Modellemesi Yoluyla Talaşlı İmalat Çıktılarının Daha Kapsamlı Ve Doğru Analizi(TUBİTAK, 2020) Bal, Burak; LAYEGH KHAVIDAKI, SEYD EHSANİnconel 718 savunma sanayi, uzay-havacılık ve otomotiv için kullanılan ve ileride kullanım alanı_x000D_ daha da genişleyebilecek olan süper alaşımdır. Bu projede Inconel 718 süper alaşımının talaşlı_x000D_ imalat sonucunda yüzeyinde oluşan kalıntı gerilimler, sertlik değişimleri ve kesici takımda oluşan_x000D_ aşınmalar gözlenmiştir. Talaşlı imalat simülasyonları için kullanılan Deform 2D programına, klasik_x000D_ Johnson-Cook malzeme modeli yerine, kristal plastisite tabanlı çok ölçekli malzeme davranışı_x000D_ tanıtılarak daha kapsamlı ve deneysel veriye daha yakın analizler yapılmıştır. Bu konunun seçilme_x000D_ nedeni, gerçek deneysel sonuçlara daha yakın sonuçlar elde edilip beklenmedik üretim hataları_x000D_ ve denemeleri en aza indirebilecek bir yöntem geliştirmektir. Bugüne kadar gerçekleştirilen talaşlı_x000D_ imalat simülasyonlarında malzeme davranışı genellikle tek ölçekli gerinim pekleşmesi, gerinim_x000D_ hızı pekleşmesi ve sıcaklık yumuşamasını kapsayan Johnson-Cook malzeme modelleri ile_x000D_ gerçekleştirilmiştir ve bu modeller malzemelerin mikroyapısal girdilerini içermemektedir. Bu_x000D_ projede ise Johnson-Cook malzeme modeli ile ve karşılaştırmalı olarak çok ölçekli kristal plastisite_x000D_ tabanlı malzeme modeli ile 2D deform programında farklı kesme hızlarında ve farklı ilerleme_x000D_ hızlarında simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Bu projede ilk olarak, Inconel 718 malzemesinin_x000D_ talaşlı imalat deneylerini yapılarak sonuçları gözlenmiştir. Daha sonra Johnson-Cook malzeme_x000D_ modellemesiyle gerçekleştirilen simülasyon sonuçları gözlenmiştir. Son olarak da Inconel 718_x000D_ süper alaşımının kristal plastisite modelinin yapılması ve mikroyapı girdileri ile elde edilen kristal_x000D_ plastisite modeli ile çıkarılan çok ölçekli ve çok eksenli malzeme davranışının Deform 2D_x000D_ simülasyonlarına tanıtılarak simülasyonu gerçekleştirip, elde edilen sonuçlar gözlenmiştir._x000D_ Yapılan simülasyonlar ve deney sonucunda, iki farklı malzeme modelin deneysel sonuçlarla_x000D_ karşılaştırılması yapılmıştır. Mikroyapı girdileri ile elde edilen kristal plastisite modeli ile çıkarılan_x000D_ çok ölçekli ve çok eksenli malzeme davranışının, tek ölçekli malzeme davranışı ile_x000D_ karşılaştırıldığında deneysel sonuçlara daha yakın sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Böylelikle_x000D_ çok ölçekli malzeme modellemesiyle gerçekleştirilen simülasyonların daha gerçekçi ve güvenilir_x000D_ sonuçlar gösterdiği kanıtlanmıştır.Conference Object Citation - Scopus: 1Data-Driven Discovery and DFT Modeling of Fe4H on the Atomistic Level(Elsevier B.V., 2024) Zagorac, Dejan; Zagorac, Jelena; Djukic, Milos B.; Bal, Burak; Schön, Johann ChristianSince their discovery, iron and hydrogen have been two of the most interesting elements in scientific research, with a variety of known and postulated compounds and applications. Of special interest in materials engineering is the stability of such materials, where hydrogen embrittlement has gained particular importance in recent years. Here, we present the results for the Fe-H system. In the past, most of the work on iron hydrides has been focused on hydrogen-rich compounds since they have a variety of interesting properties at extreme conditions (e.g. superconductivity). However, we present the first atomistic study of an iron-rich Fe4H compound which has been predicted using a combination of data mining and quantum mechanical calculations. Novel structures have been discovered in the Fe4H chemical system for possible experimental synthesis at the atomistic level. © 2024 Elsevier B.V., All rights reserved.Article Citation - WoS: 12Citation - Scopus: 12Biogas Intake Pressure and Port Air Swirl Optimization to Enhance the Diesel RCCI Engine Characteristics for Low Environmental Emissions(Elsevier, 2024) Dalha, Ibrahim B.; Koca, Kemal; Said, Mior A.; Rafindadi, Aminu D.Exhaust emission and combustion control in RCCI (reactivity-controlled compression ignition) focused mainly on the direct-injected fuel parameters, urging to investigate the advantages of port-fuel intake parameters. The engine was modified for port injection of Biogas at the valve and RCCI mode. The influence of port swirl ratio (PSR, 0 - 80%) and biogas injection pressure (BIP, 1 - 4 bar) on the diesel RCCI combustion and emissions was tested and optimized at varied loads and 1600 rpm in a port injection at the valve (PIVE) approach. Established kinetic mechanisms were combined with multi-objective optimization to further investigate, predict, and analyze emissions occurrence and trade-offs for reduced environmental impacts. The results show that the radiation absorption triggered by increased CO2 lowers combustion temperature, resulting in prolonged ignition. Setting the airflow to swirl lowers the in-cylinder pressure at elevated BIP while raising the heat generated across the BIPs. Increasing the PSR slows the combustion while BIP speeds up the process. BIP and PSR show great trade-off reduction ability among all emission parameters. The optimum unburned hydrocarbon, nitrogen oxide, particulate, and carbon monoxide emissions for the injection at the valve were found to be 109.58, 0.577, and 2.336 ppm, and 0.103%, respectively, at low-load, low-BIP, and high-PSR. The emissions were lowered by 6.58, 91.26, 80.65, and 13.45% compared to the premixed RCCI mode, respectively. Therefore, introducing lowpressure biogas amid high swirling air at the valve elevates the in-cylinder condition while lowering the emissions, mitigating their environmental implications.Article Citation - WoS: 10Citation - Scopus: 10Low Velocity Oblique Impact Behavior of Adhesively Bonded Single Lap Joints(Taylor & Francis Ltd, 2019) Atahan, M. Gokhan; Apalak, M. Kemal; Atahan, M. Gokhan; Apalak, M. KemalThis article addresses the low velocity oblique impact behavior of adhesively bonded single lap joints, and the effects of adherend strength and plastic ductility, impact energy, overlap length and oblique impact angle on the damage initiation and propagation in the adhesive layer. The experimental contact force-time, contact force-central displacement variations, axial separation lengths through the adhesive layer and permanent central deflections of overlap region, adhesive fracture surfaces were evaluated in detail. In the explicit finite element analyses, the adhesive layer was divided into three zones: upper and lower adhesive interfaces and the adhesive layer between these interfaces. The adhesive interfaces were modeled with cohesive zone approach to predict the failure initiation and propagation along both upper and lower adhesive-adherend interfaces, whereas the elastic-plastic material model was implemented for the middle adhesive region between the upper and lower adhesive interfaces. The proposed finite element model predicted reasonably the damage initiation and propagation through the adhesive layer, and the contact force-time/central displacement variations. Especially, the test and analysis results were compared with those of the adhesively bonded single lap joints under a normal transverse impact load. Increasing oblique impact angle resulted in lower peak contact forces, shorter contact durations and earlier damage initiation and propagation through the adhesive layer. The peak contact forces increased, the contact duration decreased with increasing impact energy. The strength and plastic deformation capability of adherend materials also affected the damage initiation and propagation through the adhesive layer as well as the after-impact joint geometry.
