TÜBİTAK 1001 - BİLİMSEL VE TEKNOLOJİK ARAŞTIRMA PROJELERİNİ DESTEKLEME PROGRAMI

Proje No: 214M205

Proje Başlığı: ÇİFT FAZLI ÇELİKLERDE ŞEKİL VERME OPERASYONLARI SONUCUNDA OLUŞAN GERİ YAYLANMANIN DOĞRU TAHMİNİ VE GÜRBÜZ OPTİMİZASYONU

<Proje Destek Başlangıç ve Bitiş Tarihleri: 15.10.2009 - 15.10.2011

Yürütücü Kuruluş: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi (TOBB ETÜ)

Proje Ekibi:

Proje Özeti:

Bu çalışmada, DP600 çeliklerinde iki farklı problem için, U-büküm ve 7-flanşlı, şekil verme işlemlerinden sonra oluşan geri yaylanma miktarının ve varyasyonunun bir gürbüz optimizasyon çerçevesinde en aza indirilmesi incelenmektedir. Geri yaylanmayı öngörebilmek ve kontrol edebilmek, şekil verme işleminin kalitesini arttırmak ve düşük maliyetli nihai ürünler ortaya çıkarmak açısından çok önemlidir. Malzemenin plastik bölgedeki davranışını belirleyebilmek için geliştirmiş olan malzeme modelleri ve analitik modeller incelenmiştir. U profil büküm işlemi için, üç farklı malzeme modeli kullanılarak sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Yapılan deneyler ile sonlu elemanlar modelinin doğruluğu belirlenmiştir. Farklı flanş geometrilerine sahip, 7-flanşlı kalıp geometrisi için geri yaylanma benzetim çalışmaları gerçekleştirilip, deneylerle doğrulanmıştır. Gürbüz optimizasyonun hesaplama maliyetini azaltabilmek ve Monte Carlo benzetimi ile hesaplanan geri yaylanma miktarını ve varyasyonunu tahmin edebilmek için vekil modeller oluşturulmuştur. Geri yaylanmayı etkileyen en etkili rastsal değişkenleri belirleyebilmek için hassasiyet analizi gerçekleştirilmiş ve sürtünme katsayı (fs) ile akma gerilmesi (σy) en önemli parametreler olarak belirlenmiştir. Parçadan-parçaya ve partiden-partiye olan geri yaylanma varyasyonlarını hesaplayabilmek amacıyla çift döngülü bir Monte Carlo benzetimi yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemden elde edilen sonuçlar göstermiştir ki, akma gerilmesinin partiden-partiye olan varyasyonu arttıkça, partiden-partiye olan geri yaylanma varyasyonu artmakta fakat parçadan-parçaya olan geri yaylanma varyasyonu değişmemektedir. 7-flanşlı tasarım problemi için gerçekleştirilen gürbüz optimizasyon süreci sonucunda geri yaylanma açılarının ortalama değerlerinde nominal ortalama geri yaylanma sonuçlarına kıyasla %7 ila %85 arasında değişen miktarlarda azalma meydana geldiği görülmüştür. Ayrıca, kalıp ve zımba yarıçapları için tasarımcı tarafından belirlenen alt ve üst sınır değerlerinin geri yaylanmanın optimum ortalama ve standart sapma değerini doğrudan etkilediği gözlemlenmiştir. Ayrıca, proje kapsamında A573 çeliğinden yapılan boruların döner-çekme operasyonunda meydana gelen geri yaylanmaların tahmini için sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Boru bükme probleminin determnisitik optimizasyonu yapılmış; en etkili parametrenin boru çapı olduğu belirlenmiş ve optimizasyon yöntemleri kullanarak geri yaylanmanın önemli ölçüde azlatılabildiği gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Çift Fazlı Çelikler, Geri Yaylanma, Gürbüz Optimizasyon, Monte Carlo Benzetimi, Sonlu Elemanlar Analizi, Vekil Model.

Proje Çıktıları: