METAL KESME ANALİZLERİ İÇİN EN UYGUN VİSKO PLASTİK MODELİN BELİRLENMESİ

Benzer belgeler
ORTOGONAL METAL KESME BENZETİMLERİNDE KULLANILAN MALZEME VE SÜRTÜNME MODELLERİNİN KESME KUVVETLERİNE ETKİSİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Anahtar Kelimeler: Östenitik paslanmaz çelik, Kesme kuvveti, Sonlu elemanlar metodu.

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

BALİSTİK PENETRASYON BENZETİMLERİNDE JOHNSON-COOK MALZEME MODELİ SABİTLERİNİN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

HSS Torna Kalemindeki Talaş Açısının Kesme Kuvvetlerine Etkisi

TORNA TEZGAHINDA KESME KUVVETLERİ ANALİZİ

Orjinal Matkap Geometrisinde Delme Performansının Sonlu Elemanlar Yontemi ile Doğrulanması

MMU 420 FINAL PROJESİ

MEKANİK TEST LABORATUVARI

Đmalat Araştırma Laboratuarı Sabancı Universitesi. Talaşlı Đmalat ve Takım Tezgahı Araştırmaları

TORNALAMA İŞLEMİ PARAMETRELERİNİN DENEYSEL VE NÜMERİK ÇALIŞMALARLA İNCELENMESİ

TiN KAPLANMIŞ KESİCİ TAKIMLARDA GERİLME ANALİZİ VE TAKIM-TALAŞ ARA YÜZEYİNDEKİ SÜRTÜNME KATSAYISININ ETKİSİ

TORNALAMADA DEĞİŞKEN İLERLEMENİN BAŞLANGIÇ AŞINMASINA OLAN ETKİLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

MİKRO FREZELEME İŞLEMİNDE KESME KOŞULLARININ TAKIM AŞINMASI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler. Plastik Şekil Verme

Kesici Uç Pah Açısının Kesme Kuvvetleri ve Kesici Takım Gerilmelerine Etkisi

ORTAGONAL KESME İŞLEMİNDE KESİCİ TAKIM KAPLAMA MALZEMESİNİN TALAŞ KAYMA AÇISI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN MODELLENMESİ

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TALAŞLI İMALAT LABORATUARI DENEY FÖYÜ

SÜRÜKLEME DENEYİ TEORİ

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi

1 MAKİNE ELEMANLARINDA TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİM SİSTEMLERİ

DİŞLİ POMPA KAPAK KALINLIKLARININ BELİRLENMESİ

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ UYGULAMALI MÜHENDİSLİK MODELLEMESİ

YÜKSEK HIZLI İŞ MİLLERİNİN TERMAL MODELLEMESİ

BİLGİSAYARLI SAYISAL DENETİM TEZGÂH İŞLEMLERİ (CNC)

TAKIM ÖMRÜ MODELLERİNDE SERMET KESİCİ TAKIMLAR İÇİN n ÜSTEL DEĞERLERİNİN DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

PERDE DUVARLI MODEL BİR BİNANIN DİNAMİK DAVRANIŞINA YÖNELİK PARAMETRİK ÇALIŞMA

SAVUNMA SANAYİNDE KULLANILAN PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENEBİLİRLİKERİNİN İNCELENMESİ


FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Düzlem Kafes Sistemlerin ANSYS Paket Programı ile Optimum Geometri Tasarımı

Sac Metal Şekillendirme Süreçlerinde 3D Metroloji

AŞINMIŞ KESİCİ TAKIMLAR İLE ORTOGONAL TALAŞ KALDIRMADA KESME KUVVETLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ ÖZET ABSTRACT

DÖRTGEN DELİKLİ KOMPOZİT LEVHALARDA ELASTO- PLASTİK GERİLME ANALİZİ

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

Ti6Al4V ALAŞIMININ ÇAPRAZ KAMA HADDELEME İŞLEMİ VE HASAR OLUŞUMU: GENİŞLETME AÇISININ VE ALAN İNDİRGEMESİNİN ETKİLERİ

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR II DERSİ

SONUÇLAR : Deneylerde ansal birim uzama varlığı nedeni. e = s/e 2. -f-s/e, (1.0-exp (Ei/v) t) formülünün kullanılması daha uygun gözükebilir.

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

Uzay Çatı Sistemlerinin ANSYS Paket Programı Kullanılarak Statik Analizi

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

TALAŞLI İMALATTA KESİCİ TAKIMLARIN KIRILMA ÖNCESİ DAVRANIŞLARININ SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ İLE ANALİZİ

EKSENEL YÜKLERDEN OLUŞAN GERILME VE ŞEKİL DEĞİŞİMİ Eksenel yüklü elemanlarda meydana gelen normal gerilmelerin nasıl hesaplanacağı daha önce ele

TALAŞLI İMALAT SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KALIPÇILIK TEKNİĞİ DERS NOTU. Doç.Dr. Akın Oğuz KAPTI. Talaşlı İmalat Yöntemleri

MMU 402 FINAL PROJESİ. 2014/2015 Bahar Dönemi

ELYAF TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİN DELİNMESİNDE ÇİFT AÇILI MATKAP UÇLARIN İTME KUVVETİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

AISI 1040 Çeliğinin Tornalanmasında Kesme Şartlarının Yüzey Pürüzlülük Değerlerine Etkilerinin İncelenmesi

SOLIDWORKS SIMULATION EĞİTİMİ

19-20 ARALIK 2014 İSTANBUL KONGRE MERKEZİ TRANSİST 2014 BİLDİRİ KİTABI

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Plastik Şekil Verme MAK351 İMAL USULLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI

BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK ve DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

İNM 415 GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SAYISAL ÇÖZÜMLEMELER

Musa DEMİRCİ. KTO Karatay Üniversitesi. Konya

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

BİLGİSAYAR DESTEKLİ MÜHENDİSLİK SEMİNERİMİZE HOŞGELDİNİZ!!! HAZIRLAYAN: H.NAZIM EKİCİ

MMU 420 FINAL PROJESİ. 2015/2016 Bahar Dönemi. Bir Yarı eliptik yüzey çatlağının Ansys Workbench ortamında modellenmesi

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE FAKÜLTESİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

ARTIMLI DİNAMİK ANALİZ YÖNTEMİ İLE BETON AĞIRLIK BARAJLARDAKİ HASAR BELİRLENMESİ

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

AISI 303 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENMESİNDE KESME HIZI VE İLERLEMENİN TALAŞ BİÇİMİNE ETKİSİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

LABORATUAR DENEY ESASLARI VE KURALLARI

DÜZLEM ÇUBUK ELEMAN RİJİTLİK MATRİSİNİN DENEYSEL OLARAK BELİRLENMESİ

Hazırlık Sınıfı. 1.Sınıf / Güz Dönemi

BALLISTIC BEHAVIOR OF PERFORATED ARMOR PLATES AGAINST 7,62 MM AP PROJECTILE ABSTRACT

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

KAPLAMA ÇEŞİDİ VE İŞLEME PARAMETRELERİNE BAĞLI OLARAK TAKIM-TALAŞ ARAYÜZEY SICAKLIĞI VE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNDEKİ DEĞİŞİM

TALAŞ AÇISININ KESME KUVVETLERİ VE MEKANİK GERİLMELER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN SİMÜLASYONU VE DENEYSEL OLARAK DOĞRULANMASI.

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Kovan. Alüminyum ekstrüzyon sisteminin şematik gösterimi

7.3 ELASTĐK ZEMĐNE OTURAN PLAKLARIN DAVRANIŞI (BTÜ DE YAPILAN DENEYLER) BTÜ de Yapılan Deneyler

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

Hazırlık Sınıfı. 1.Sınıf / Güz Dönemi

UNİFORM SICAKLIK UYGULANMIŞ METAL MATRİSLİ KOMPOZİT DİSKİN ISIL GERİLME ANALİZİ

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

Metal kesmeyi anlama # /71

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Önder GÜNGÖR*,Kerim ÇETİNKAYA**

Frezeleme takım kompansasyonu # /49

İmalat Süreçlerinde Kesme Kuvvetlerinin Belirlenmesi Dinomometre Tasarımı ve İmalatı

1.Sınıf / Güz Dönemi

Yüksek hassasiyetli taşlama ve kendinden merkezleme sistemiyle üstün bağlama hassasiyeti

ÖZGEÇMİŞ VE YAYINLAR LİSTESİ

REZA SHIRZAD REZAEI 1

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

ÜÇ EKSENLİ MASA TİPİ CNC FREZE TEZGAHI TASARIM VE PROTOTİPİ. Cem DOĞAN, Kerim ÇETĠNKAYA

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

I*, FIRAT KAFKAS**, ÇET

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Transkript:

XIX. ULUSAL MEKANİK KONGRESİ 24-28 Ağustos 2015, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon METAL KESME ANALİZLERİ İÇİN EN UYGUN VİSKO PLASTİK MODELİN BELİRLENMESİ M.Ömer KAYKI 1,2, Mustafa GÜNAY 2 ve M.Erdi KORKMAZ 2 1 Ortadoğu Rulman Sanayi, ANKARA 2 Karabük Üniversitesi, KARABÜK ABSTRACT Aim of this study to determine the most suitable viscoplastic material model for metal cutting simulations. As a result of the finite element analysis made with differnent material models, reaction forces have determined during cutting process. Reliability of material models at high strain rates will determined, by the comparision of these forces with experimantial results. This means,by using metal cutting simulations, stress over cutting tools will be model correctly and the tool wear can be observed which caused by cutting forces. ÖZET Bu çalışmada, metal kesme simülasyonları için en uygun viskoplastik malzeme modelinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Farklı malzeme modelleri ile gerçekleştirilen sonlu eleman analizleri neticesinde kesme sırasında oluşan tepki kuvvetleri belirlenmiştir. Belirlenen kuvvetler deneysel çalışmalar ile karşılaştırılarak malzeme modelinin yüksek gerinim hızlarındaki doğruluğu tespit edilecektir. Bu sayede metal kesme simülasyonları ile kesici takim üzerindeki stresin doğru modellenmesi ve kesme kuvvetine bağlı olarak gelişen olan takim aşınmalarının gözlemlenebilmesi hedeflenmektedir. GİRİŞ Kompleks geometrilerin ve düşük tolerans değerlerinin elde edilebilir olmasından dolayı metal kesme işleminin, talaşlı imalat yöntemleri arasındaki önemi gün geçtikçe artmaktadır. Bu artışa paralel olarak endüstride, kesici takim performans beklentileri hızla yükselmektedir. Bu beklenti yükselişini karşılamak amacıyla, kesici takim üreticileri değişik geometri ve malzemeler üzerinde çalışmalarını yoğunlaştırarak takım ömürlerinde artış elde etmeye, takım aşınmalarını belirlenebilir hale getirmeye çalışmaktadırlar. Bütün bu çalışmalara rağmen kesici takım aşınmalarının tespit edilmesi ancak birçok deney yapılması ile mümkün olmaktadır. Sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak gerçekleştirilerek simülasyonlar neticesinde bu aşınmaların tespiti için yapılan deney sayısı kayda değer şekilde azalmaktadır. Literatürde, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak metal kesme işleminin simüle edildiği birçok çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalar incelendiğinde analizlerde kullanılan üç farklı yaklaşım olduğu belirlenmiştir. Bunlardan ilki Euler Metodu dur. Bu metodun kullanıldığı analizlerde malzeme, sabit hücreler içerisinde hareket eder ve deformasyon yalnızca malzeme üzerinde görülür.[1][2].bir diğer metot olan SPH metodunda ise ağsız çözüm mantığı uygulanmaktadır. Bu metodun kullandığı analizlerde, sph parçacıkları,etkileşimli kütle noktaları gibi davranır.[2]literatürde 631

en çok kullanılan ve hesap sürelerini oldukça düşüren bir metot olan Lagrangian metodun kullanıldığı analizlerde ise malzeme, hücreler ile birlikte hareket eder [3][2].Ayrıca bu metotta malzemedeki deformasyona bağlı olarak hücreler de deforme olur. Metal kesme sırasında oluşan gerinimler çok yüksek olacağından, bu çalışmada Euler metodun kullanılmamıştır. SPH metodunun kullanılması ise hesap zamanını çok fazla artacağından bu çalışmadaki bütün analizler Lagrangian metodu kullanılarak Autodyn Programı ile gerçekleştirilmiştir. Autodyn Programında zaman artışı en küçük hücrenin diyagonal uzunlugunun, malzemenin dalga yayılım hızına bölünmesi ile hesaplanır. Bu nedenle Lagrangian metoduna ağ yapısının deformasyona uğraması zaman adımlarının sürekli azalan bir eğilimde olmasına yol açar. Bunu önlemek amacıyla ağ yapısındaki düğümlerin belirli kurallara göre silinmesi gerekir. Bu işlem program tarafından, kullanıcının belirlediği sınır şartlarına göre otomatik olarak gerçekleştirilerek sonsuz küçüklükte zaman artışı hesaplanmasının önüne geçmiş olur[4].bu çalışmada içerisinde gerçekleştirilen bütün simülasyonlarda düğümler geometrik gerinim 1,5 e ulaştığında silinecek şekilde ayarlanmıştır. Kesme işlemi sırasında ortaya çıkan kuvvetler iş parçasının malzemesi ile doğrudan ilişkili olduğundan, metal kesme simülasyonlarındaki en önemli girdi malzeme verisidir. Ancak metal kesme sırasında oluşan gerinim hızları çok yüksek olduğundan malzemenin bu hızlardaki davranışının bilinmesi gerekmektedir. Bu nedenle metal kesme analizlerinde kullanılan malzeme modellerinin viskoplastite teorisine göre oluşturulması gerekmektedir. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Kesme sırasında olusan kuvvetlerin belirlenmesi için birden fazla talaş kaldırma operasyonu gerçeklestirilmistir. 26mm çap ölçüsüne sahip oksijensiz bakır iş parçasının Muratech MW 120 CNC Torna tezgâhında talaş kaldırma işlemine tabi tutulduğu operasyonlarda işlem parametreleri, kesme hızı 300 rpm,ilerleme (f) 0,1 mm/rev, kesme derinliği ise 1mm olarak gerçekleştirilmiştir.(resim 1) Resim 1. Kesme Kuvveti Ölçme Düzeneği 632 XIX. Ulusal Mekanik Kongresi

Talaş kaldırma işlemi PDNJR katerine üzerine bağlı olan Kyocera firmasının üretmiş olduğu TiN kaplamalı DNMG 150408 Tungsten Karbür kesici uç ile yapılmıştır.uç üzerinde bulunan talaş kırıcı geometrisi sayesinde kesme sırasında ortaya çıkan talaş kırılarak kesme bölgesinden uzaklaştırılmıştır. Bu çalışmada pasif ve ilerleme kaynaklı oluşan kuvvetler ihmal edilmiştir. Kesme sırasında oluşan öngörülemeyen kuvvet değişimleri için kesme operasyonu birçok kez tekrarlanmış ve kuvvet ölçümleri gerçekleştirilmiştir.kuvvet ölçümlerinin Kistler 2825A dinamometre cihazıyla gerçekleştirildiği denemler sırasında elde edilen kesme kuvveti Grafik 1 deki gibidir.ölçümler sonucu elde edilen kesme kuvveti ortalama 78 N olarak belirlenmiştir. Visko-Plastite Teorisi Grafik 1.Dinamometre ile Ölçülen Kesme Kuvveti MALZEME MODELLERİ Plastik deformasyon malzemenin geri dönüşü olmayan değişimi olarak isimlendirilir.bu tarz deformasyonlar malzemenin elastik limitinin veya başka bir değişle akma stersinin üzerinde bir strese maruz kalmasıyla ortaya çıkar. Ancak malzemelerin farklı gerinim hızlarındaki davranış değişimi viskoplastite teorisin ortaya çıkmasına neden olmuştur.visko-plastite teorisi temel olarak malzemenin akma stressinin gerinim hızı,sıcaklık,basınç vb. değişkenlere bağlı olarak değişmesi olarak tanımlanabilir.visko-plastite teorisi temel alınarak birçok malzeme modeli geliştirilmiştir. Bu çalışmada bahsedilen modeller, Johnson-Cook[6] ve Steinberg[7] Visko-plastik malzeme modelleridir. (1) XIX. Ulusal Mekanik Kongresi 633

Johnson-Cook Malzeme Modeli Labrotuvar şartlarında 12 farklı malzemenin labrotuvar şartlarında denenmesiyle doğrulanmış bu model akış stressini gerinim sertleşmesi, gerinim oranı sertleşmesi ve termal yumuşamaya bağlı olarak tanımlamaktadır. A,B,n,C,m değişkenlerinin malzeme sabiti olarak,t değişkeninin sıcaklık değeri olarak tanımlandığı formülde, έ * değeri 1,0 s -1 gerinim hızının göre plastik gerinim hızına oranlanması ile ortaya çıkmaktadır.bu modele göre belirlenen akma stresi aşağıdaki gibidir. Steinberg-Guinan Malzeme Modeli σ= [A+B ε n ][1+Cln έ * ] [1-T *m ] Bu modele göre malzemenin akma noktası ve kesme modülü(g) basınç sıcaklık ve plastik gerinime bağlı olarak modellenmiştir.elde edilen formülasyon 14 farklı malzemenin kullanılmasıyla edilen deneysel verilerin bilgisayar ortamında yapılan testler ile karşılaştırılması ile doğrulanmıştır. β değişkenin sertleşme sabiti,n değişkeninin sertleşme katsayısı (ε+ε i ) toplamının etkili plastik gerinim olarak tanımlandığı formülde T değişkeni, sıcaklığı P değişkeni basıncı G P kesme modülünün basınca bağlı türevini Y P değişkeni akma stresinin basınca göre türevini göstermektedir. Bu modele göre belirlenen kesme modülü ve akma stresi aşağıdaki gibidir. G= G 0 [1+( ) + (T-300)] Y= Y 0 [1+β(ε+ε i )] n [1+( ) + (T-300)] NUMERİK ANALİZLER Deneysel çalışmalardan elde edilen kesme kuvvetlerini karşılaştırılmak amacıyla bir dizi nümerik analiz çalışması yapılmıştır.orthogonal kesmenin modellendiği analizlerde kesme parametreleri Resim 2 de gösterildiği gibidir. Resim 2. Orthotropik Kesme Değerleri 634 XIX. Ulusal Mekanik Kongresi

Ansys-Autodyn programı kullanılarak gerçekleştirilen kesme simülasyonlarında iş parçası ve kesici takım arasındaki sürtünme kat sayısı 0,4 olarak belirlenmiştir.modelin 2 boyutlu olarak oluşturulduğu analizlerde kesici takım ile iş parçası arasındaki etkileşim sabit boşluk metodu kullanılarak sağlanmıştır.çözüm sırasında düğüm noktaları geometrik gerinim 1,5 e ulaştığında erozyona uğrayacak şekilde ayarlanmıştır. Analizlerde kullanılan kesici takım malzemesinin yüksek mekanik dayanıma sahip olması istendiğinden Johnson-Cook formülasyonuna göre modellenmiş Tungsten alaşımındaki bazı parametreler (Tablo 1) değiştirilmiştir. Tablo 1. Kesici Takım Johnson-Cook Parametreleri Parametre Kesme Modülü(kPa) Başlangıçtaki Akma Noktası (A) (kpa) Sertleşme Sabiti (B) (kpa) Sertleşme Katsayısı (n) 0,9 Değer 1,60E+08 1,506E+11 1,77E+08 Gerinim Hızı Sabiti (C) 0,016 Termal Yumuşama Katsayısı (m) 1 ANALİZ 1 Johnson-Cook malzeme modeline göre mekanik özellikleri belirlenmiş bakırın(tablo 2) kesme analizinin gerçekleştirildiği bu analizde kesici takım üzerine tanımlanan ölçüm noktaları üzerine düşen kesme kuvveti incelenmiştir.(resim 3) Resim 3. Orthotropik Kesme Analizi XIX. Ulusal Mekanik Kongresi 635

Tablo 2. Bakır İş Parçasına ait Johnson-Cook Parametreleri Parametre Kesme Modülü(kPa) Başlangıçtaki Akma Noktası (A) (kpa) Sertleşme Sabiti (B) (kpa) Değer 4,60E+07 9E+4 Sertleşme Katsayısı (n) 0,31 2,92E+05 Gerinim Hızı Sabiti (C) 0,025 Termal Yumuşama Katsayısı (m) 1 Johnson-Cook malzeme verileri kullanılarak gerçekleştirilen ilk analiz sonucunda kesici takım üzerinde bulunan ölçme noktasına etki eden kesme kuvveti Grafik 2 de gösterildiği gibidir.buna göre kesme işlemi esnasında ortaya çıkan kuvvet genel olarak 0-100 N arasında değişkenlik göstermektedir.kuvvetin artan bir trend izlemesi, kesme sırasında oluşan talaşın kesme süresi boyunca artarak uç üzerine etki etmesinin neden olduğu düşünülmektedir. Grafik 2.J-C Malzeme Modelinin Kullanıldığı Analizde Belirlenen Kesme Kuvveti 636 XIX. Ulusal Mekanik Kongresi

ANALİZ 2 Steinberg-Guinan malzeme modeline göre mekanik özellikleri belirlenmiş bakırın(tablo 3) kesme analizinin gerçekleştirildiği bu analizde kesici takım üzerine tanımlanan ölçüm noktaları üzerine düşen kesme kuvveti incelenmiştir.analiz sonucunda elde edilen kesme kuvveti Grafik 4 de gösterildiği şekildedir. Tablo 3. Bakır İş Parçasına ait Steinberg-Guinan Parametreleri Parametre Kesme Modülü(kPa) (G 0) Başlangıçtaki Akma Noktası (Y 0) (kpa) Maksimum Akma Noktası (kpa) Sertleşme Sabiti (β) 36 Sertleşme Katsayısı (n) 0.45 dg/dp (G P) 1,35 Değer 4,77E+07 1,20E+05 6,40E+05 dg/dt (kpa/k) -1,80E+04 dy/dp (Y P) 0,003396 Grafik 3.S-G Malzeme Modelinin Kullanıldığı Analizde Belirlenen Kesme Kuvveti XIX. Ulusal Mekanik Kongresi 637

SONUÇLAR Gerçekleştirilen denemeler sonucu ölçülen kesme kuvveti göz önüne alındığında, Johnson- Cook malzeme modeli ile gerçekleştirilen analizi ile elde edilen kuvvetlerin daha doğru olduğu sonucuna varılmıştır.steinberg-guinan malzeme modeli ile yapılan analiz sonucunda elde edilen kuvvetlerin deneysel çalışmadakiler ile büyük farklılık göstermiştir.aradaki bu farklılığın Steinberg-Guinan malzeme modelini oluşturuken yapılan denemelerin 10 5 s -1 gerinim hızında yapılmasının neden olduğu düşünülmektedir.bu çalışmada gerçekleştirilen analizlerde ise ortaya çıkan en yüksek gerinim hızı 7x10 4 s -1 olarak tespit edilmiştir.bu nedenle bu iki malzeme modelinin daha yüksek gerinim hızlarında karşılaştırılması daha gerçekçi sonuçlar elde edilmesine yardımcı olacaktır.10 5 s -1 gerinim hızından düşük analizlerde ise Johnson-Cook malzeme modelinin kullanılması daha doğru gözükmektedir. 638 XIX. Ulusal Mekanik Kongresi

KAYNAKLAR [1] Hancock,S.,PISCES 3DELK Theoretical Manual,Physics International,1985. [2] QUAN, X., et al. Numerical simulation of structural deformation under shock and impact loads using a coupled multi-solver approach. In: Proceedings of 5th Asia- Pacific Conference on Shock and Impact Loads on Structures. 2003. p. 12-14. [3] Wilkins, M L. Calculation of elastic-plastic flow. Lawrence Livermore Laboratory Report UCRL-7322, revision 1, 1973 [4] Ansys Users Manual,2009 [5] Perzyna, P., "Fundamental problems in viscoplasticity", Advances in applied mechanics 9 (2): 244 368., 1966 [6] Johnson, G.R.; Cook, W.H., "A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high",proceedings of the 7th International Symposium on Ballistics, 1983 [7] Steinberg, D.J.; Lund, C.M., "A constitutive model for strain rates from 10 4 to 106 s 1", Journal de Physique. Colloques, 1988 [8] Zerilli, F.J.; Armstrong, R.W. (1987), "Dislocation-mechanics-based constitutive relations for material dynamics calculations", Journal of Applied Physics XIX. Ulusal Mekanik Kongresi 639