Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1996
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Ali Mürteza Çolakoğlu
Danışman: RAİF ORHAN YILDIRIM
Özet:ÖZET BORU ÇEVRİMİ İLE MEKANİK ENERJİ YUTUMU ÇOLAKO?LU, AH Mürteza Doktora, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. R. Orhan YILDIRIM Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Metin AKKÖK Eylül 1996, 139 Sayfa Büyük miktarlardaki kinetik enerjileri kontrol edilebilir şekilde ve önceden belirlenmiş hızlarda yutabilecek metal kabuk yapıların tasarım ve geliştirilmesi son yıllarda mühendislerin dikkatini çekmektedir. İnce et kalınlıklı sünek metal boruların içlerinin dışarı veya dışlarının içeri çevrilmesini içeren boru çevrimi, enerji yutan bu tür yapılardan biridir. Kalıp kullanılmadan yapılan ve bir tarafı uygun biçimde şekillendirilerek halkasal sabitleyici ile tutulan borunun diğer ucunun basılması ile yapılan çevrime serbest çevrim denmektedir. Bu çalışmanın ilk bölümünde, serbest boru çevriminin analitik modeli geliştirilmiştir. Rijit, germimle sertleşen malzeme varsayımı kullanılırken; kalıcı şekil değişikliği sırasında, borudaki et kalınlığı değişiklikleri de hesaba katılmıştır. Tresca akma şartı, Baucshinger etkisi ve ilintili akma koşullan uygulanmıştır. Germim hızının etkisi de incelenerek statik yükleme için çıkarılan model darbe ile boru çevrimi için geliştirilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, serbest boru çevriminin sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi yapılmıştır. ModellemedeABAQUS (Versiyon 5.4) kullanılmıştır. Bora çevrimi 3-boyutlu bir metal şekillendirme işlemi olmasına karşın, şekil değişikliğinin eksenel simetrik olması nedeniyle, problem 2-boyuta indirgenebilmektedir. SAX1 (eksenel simetrik, 2-düğümlü lineer kabuk eleman) ve CAX4R (eksenel simetrik, 4-düğümlü bi-lineer katı eleman) elemanlar kullamlarak iki farklı ağ analiz edilmiştir. Elastik, Mises akma şartına uyan ve izotropik sertleşen malzeme varsayımı yapılmıştır. Çalışmanın son kısmında ise deneysel çalışma yapılmıştır. Önceden şekillendirilmiş borular, özel olarak tasarlanıp imal edilmiş bağlama düzeni kullanılarak çevrilmişlerdir. Sabit yük altodaki boru çevrimleri, yer değişim kontrollü universal bir test cihazında yapılmıştır. 10 m/s çarpma hızına kadar olan darbe testleri ise 94 kg kütleli serbest düşme çekici ile yapılmıştır. Testlerde soğuk çekilmiş yumuşak çelikten (BS 3602-CFS 360) imal edilmiş dikişsiz borular kulanılmıştır. Boruların dış çapı 50.8 mm, et kalınlığı 1.6 mm ve uzunluğu 203.2 mm'dir. Sonuç bölümünde, analitik ve sonlu elemanlar yöntemleri kullanılarak elde edilen kuramsal değerlerin deneysel bulgularla karşılaştırılması yapılmış ve mantıksal bir uyum içerisinde oldukları görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Boru Çevrimi, Enerji Tutucu VI