Sonlu elemanlar yöntemi ile metal ve alaşımlarının döküm katılaşmasının benzetimi ve bağlantılı olarak katılaşma sonrası meydana gelen gerilme ve yer değiştirmelerin belirlenmesi
Simulation of solidification of casting by finite element analysis and determination of stresses and deformations that occured after solidification of casting
Yazar: ERAY ERZİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SUAT YILMAZ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Döküm alaşımları = Casting alloys ; Döküm yöntemleri = Casting methods ; Dökümler = Castings ; Gerilme = Stress ; Isı geçişi = Heat transfer ; Katılaşma = Solidification ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Yer değiştirme = Displacement

Özet:
ÖZET SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE METAL VE ALAŞIMLARININ DÖKÜM KATILAŞMASININ BENZETİMİ VE BAĞLANTILI OLARAK KATILAŞMA SONRASI MEYDANA GELEN GERİLME VE YER DEĞİŞTİRMELERİN BELİRLENMESİ Son yıllarda hızla gelişen bilgisayar sistemleri ve uygulamaları paralelinde, mühendislik problemlerinin çözümünde, Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY)' in kullanımı, gün geçtikçe artmaktadır. Bu yöntemin endüstride kullanımı üretimde kaliteyi ve verimi etkilemeden bir ürünü daha ekonomik olarak üretilebilmesini sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında; SEY' den yararlanılarak, AlSi9Cu3 hassas döküm alaşımı sıvı metalin kalıbı tam olarak doldurmasından katılaşıncaya kadar geçen süredeki termal ve termomekanik özelliklerin değişimi ANSYS 6.1 yazılımı kullanılarak incelenmiştir. Bu amaçla "Block ASSY" olarak adlandırılan bir uçak parçasını, 3 boyutlu (3D) dizayn edilmiş ve sonlu elemanlar modeli hazırlanmıştır. Daha sonra bu modele mevcut malzeme özellikleri ve sınır şartlan girilmiş ve maruz kaldığı termal ve termomekanik davranışların incelenmesi için sonlu elemanlar analizine tabi tutulmuştur. îlk aşamada gerçekleştirilen Termal analiz sonucunda döküm parçasındaki zamana bağlı sıcaklık dağılımları tespit edilmiştir. Daha sonra gerçekleştirilen Bağıntılı yapısal analiz sonucunda ise; döküm parçasında meydana gelen deformasyonların yönü, şiddeti ve miktarı belirlenmeye çalışılmıştır. VII

Abstract:
SUMMARY SIMULATION OF SOLIDIFICATIN OF CASTING BY FINITE ELEMENT ANALYSIS AND DETERMINATION OF STRESSES AND DEFORMATIONS THAT OCCURRED AFTER SOLIDIFICATION OF CASTING The application of Finite Element Analysis Method (FEM) in solving engineering related problems has been expanding rapidly in recent years. By using FEM production of a product becomes cheaper and faster without reducing the quality and production capacity. In this study the variation of thermal and thermo-mechanical properties of an AlSi9Cu3 investment-casting piece were investigated. For this purpose a plane part called "Block ASSY" was 3 dimensionally designed and FE model was prepared. FE- Analysis of this model was performed in order to investigate the thermal and thermo-mechanical behavior of the casting piece within present material properties and boundary conditions. Transient temperature distributions of the casting piece were determined as a result of Thermal Analysis. Also by Coupled Structural Analysis the distribution, intensity and direction of deformations of the casting piece were determined. VIII