Şekil verme işleminin çarpma performansına etkilerinin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Investigation of the effects of the forming process on the crash performance by finite element method
Yazar: RECEP GÜMRÜK
Danışman: PROF. DR. SAMİ KARADENİZ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında form verme işlemi verilerinin eksenel yükleme etkisindeki kirişbenzeri bir yapının statik ve dinamik çarpma davranışına etkileri sonlu elemanlar yöntemiile incelenmiştir. Özellikle, derin çekme işlemi nedeniyle oluşan plastik şekil değiştirme,kalınlık değişimi ve artık gerilmelerin bir şapka kesitli, punto kaynağı ile düz bir kapaklakapatılmış bir kirişin enerji yutma ve şekil değiştirme davranışı incelenmiştir.Analizler farklı iki simülasyon modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Birinci modelderin çekme ve geri yaylanma analizleri sonundaki deforme olmuş ağ kullanılarak, ikincimodel ise derin çekme simülasyonu sonunda elde edilen artık şekil verme verilerinnominal geometri kullanılarak oluşturulan yeni bir ağ üzerine eşleştirilmesiyleoluşturulmuştur.Derin çekme işlemi sırasında baskı plakasına uygulanan kuvvet değiştirilerek kalıcıform verme etkilerinde değişimler elde edilmiştir.Şekil verme işlemi malzemenin mukavemetinde, kalınlığında ve yapının finalgeometrisinde önemli değişimlere sebep olmaktadır. Derin çekme işlemi sırasında oluşanplastik şekil değişimi şekil değiştirme pekleşmesine neden olduğundan yapının daha rijitdavranmasına sebep olmaktadır. Öte yandan, aynı işlem sırasında oluşan kalınlık incelmesiyapıyı zayıflatmaktadır. Şekil verme işlemi sonunda elde edilen tüm etkilerin birlikte gözönüne alınması daha rijit bir yapının oluşmasına neden olmaktadır.Nominal geometri kullanılarak oluşturulan ağla yapılan analizler baskı plakasıkuvvetinin büyüklüğünün çarpma performansı üzerinde önemli etkisinin olabileceğinigöstermiştir.

Abstract:
In this thesis, the effects forming process data on the quasi-static and dynamic impactresponses of beam like structures under axial loading were investigated by finite elementmethod. In particular, the effects of plastic strains, thickness reductions and residualstresses due to deep drawing process on the energy absorption and deformation response ofa frame having a simple hat profile and spot welded flat lid were examined.In these analyses, two different meshes were used. One was the deformed meshcoming from the forming and springback analysis , the other was created by transferringthe final state data after the forming process on to a frame with the nominal crosssectional dimensions.During deep drawing process, different residual forming effects were created bychanging the blank holder forceThe forming process causes significant changes in material strength, thickness andthe final geometry of the structure. The plastic strains produced in the material during theforming process causes a stiffer response of the structure by giving rise to deformationhardening. However, the reduction in the thickness due to the same process weakens thestructure. Consideration of all the data obtained from the forming process leads to theforming of a structure which exhibits more resistance against deformation.The analyses carried out by the mesh based upon the nominal geometric data showedthat the magnitude of the blank holder force may have a considerable influence on thecrash performance