Ön gerilme altındaki kaynaklı metal malzemelerin talaşlı şekillendirilmelerinin sonlu elemanlar analiziyle modellenmesi
Finite element modelling of metal cutting process under residual stress caused by welding
Yazar: MEHMET SARI
Danışman: PROF. DR. NİHAT AKKUŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Kaynak işlemine tabi tutulan metal malzemelerde kaynak ısısı nedeniyle kalıntı gerilmeler ve distorsiyonlar gibi mekanik sorunlar baş gösterir. Kaynak operasyonu sonrasında bütün bu olumsuz durumların önüne geçmek için ilave uygulamalar yapılması gerekmektedir.  Bu amaçla kaynak işlemi yapılan parçalardaki kalıntı gerilme ve çarpılmaları kestirmek mühim bir araştırma alanı olmuştur. Sonuç elde etmek için deneysel çalışmalar yapmak en çok başvurulan yöntemlerden biridir. Fakat yalnız başına deneyler, kaynak ısısının tesiri altında olan malzemelerin karmaşık davranışlarına neden olan unsurları  araştırmaya ve bu unsurların tüm etkisini birbirlerinden ayrıştırmaya yeterli bir çözüm değildir. SEA yöntemi ile yapılan modelleme işlemi, kaynak işleminin simülasyonunu fiziksel kurallara göre yapar. Böylece malzemede oluşan şekil değişimlerini ve malzemenin maruz kaldığı gerilmeleri tespit etmek deneysel yöntemlere oranla, zaman ve maliyet zorluklarını ortadan kaldırır.
Bu çalışmada, T kaynak ile birleştirilen Ç1045 imalat çeliğinde meydana gelen artık gerilmeler ve bu gerilmelerle yüklenmiş parçanın değişik yerlerinden talaş kaldırmanın, parça üzerindeki artık gerilmeleri nasıl etkilediği ardışık sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Analiz neticesinde en yüksek artık gerilmelerin kaynak bölgesine yakın yerlerde olduğu görülmüştür. Kaynak işlemi sonucu ön gerilme ile yüklenmiş parçadan talaş kaldırılan bölge kaynak bölgesine yakınlaştıkça gerilmelerin değişimi üzerinde daha fazla etkili olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
Mechanical problems such as distortions and residual stresses form due to heat generation in the welding process of metallic materials. Residual stresses and distortions occur because of local shrinkage during cooling in the welding process. There is a necessity to do some post-treatments after welding in order to prevent all these undesirable situations. Therefore prediction of residual stresses and distortions on the welded parts has given attention by researchers as an important research topic. One of the most significant way to take results is carrying out experiements. But only experimental procedure is not enough to examine the factors of complex behaviour of parts being exposed to welding heat and seperate these factors combined effects. Modelling with Finite Element Method(FEM) simulate the processes using physical rules for welding and machining processes. Thus establishing displacement and stresses after these processes via FEM saves time and lowers cost compared to experimental procedure. 
In this study, change of residual stress and distortion after machining of welded Ç1045 steel T-joints parts simulate sequentially usin FEM. Results have shown that the highest residual stress occured near the welding seam. After machining of welded parts residual stresses resulted with the almost same as only welded parts.