5754 Al Alaşımının Hasar Davranışının Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Modellenmesi


Yıldız R. A. (Yürütücü), Öztekin V.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, 2024 - 2026

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Başlama Tarihi: Mart 2024
  • Bitiş Tarihi: Mart 2026

Proje Özeti

Bu araştırma önerisi kapsamında 5754 Al alaşımının deformasyon ve sünek hasarı Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) hasar modeli kullanılarak simüle edilecektir. Özellikle yüksek korozyon dayanımı nedeniyle deniz üstü platformalar ve savunma sanayinde yaygın olarak kullanılan 5754 Al alaşımı, nispeten yüksek mukavemeti ile diğer alüminyum alaşımları arasında öne çıkmaktadır. Bu çalışma kapsamında sac formundaki 5754 Al alaşımı incelenecektir. Literatürdeki diğer çalışmalardan farklı olarak, bu çalışmada GTN hasar modeli parametreleri deneysel olarak elde edilecektir. Çalışma kapsamında, tek eksenli çekme testleri, mikyoyapı analizleri, Taramalı elektron mikroskobu (SEM) incelemeleri ve Arşimed prensibi ile elde edilecek yoğunluk ölçümleri ile hasar modeli parametreleri deneysel olarak elde edilecektir. SEM analizleri, birincil ve ikincil gamzelerin hasar ile ilişkisini ortaya çıkarmak için de kullanılacaktır. Ayrıca, birim şekil değişimi ile boşluk oluşumu arasındaki deneysel ilişki de ortaya konulacaktır. Yoğunluk ölçümleri ile kritik ve nihai boşluk hacim oranları, boşluk çekirdeklenmesinin neden olduğu boşluk hacim oranı dağılımını ve bunların standart sapması belirlenecektir. Sonuçların incelenmesi ile, boşluk hacmi oranının artan gerilme ile birlikte hangi davranışı göstereceği incelenecektir. Deneysel olarak toplam altı farklı GTN parametresi belirlenecektir. GTN hasar modeli parametrelerini doğrulamak için GTN hasar modeline dayalı sonlu elemanlar yöntemi tabanlı simülasyonları gerçekleştirilecektir. Hidrostatik gerilme ve asal gerilmelerin boşluk oluşumu üzerindeki etkisi sonlu elemanlar analizleri ile ortaya konulacaktır. Böylelikle, statik çekme gerilmesi altındaki 5754 Al alaşımı parçaların hasar davranışı öngörülebilir ve sayısal olarak tahmin edilebilir hale gelecektir.