Yazar "Tunay, Merve" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 4 / 4
  • [ X ]
    Öğe
    A process-microstructure finite element simulation framework for predicting phase transformations and microhardness for directed energy deposition of Ti6Al4V
    (Elsevier, 2020) Baykasoğlu, Cengiz; Akyıldız, Öncü; Tunay, Merve; To, Albert C.
    This paper presents a process-microstructure finite element modeling framework for predicting the evolution of volumetric phase fractions and microhardness during laser directed energy deposition (DED) additive manufacturing of Ti6Al4V. Based on recent experimental observations, the present microstructure evolution model is formulated to combine the formation and dissolution kinetics of grain boundary, Widmanstatten colony/basketweave, massive/martensitic alpha and beta phases of Ti6Al4V. The microstructure evolution algorithm is verified and embedded into a three-dimensional finite element process simulation model to simulate thermally driven phase transformations during DED processing of a Ti6Al4V thin-walled rectangular sample. The microhardness values of different locations of the part, which experience different thermal histories, are computed based on the simulated fractions and hardness values of different phases in the final microstructure. The simulated volumetric phase fractions and related microhardness distribution agree reasonably well with experimental measurements performed on the sample. Thus the proposed simulation model could be useful for designers to understand and control process-microstructure-property relationships in a DED-processed part.
  • [ X ]
    Öğe
    A study of crashworthiness performance in thin-walledmulti-cell tubes 3D-printed from different polymers
    (WILEY, 2024) Tunay, Merve; Bardakcı, Alperen
    Multicellular, thin-walled impact tubes have been intensely studied and usedin various engineering fields in recent years due to their lightweight, high per-formance, ease of application, superior energy absorption, and stable deforma-tion characteristics. In this study, energy absorption, crashworthinessperformances, and deformation properties of thin-walled structures manufac-tured from polylactic acid (PLA+) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS)using fused deposition modeling (FDM) technology were compared underquasi-static axial compression. Thin-walled structures consist of multicellulartubes connected by concentric corner-edge connections with square and hex-agonal cross-sections. Experimental testing outcomes indicate that the energyabsorption capacity increases with increasing the number of corners in multi-cellular structures. The tubes with square wall-to-wall (S-WW) and hexagonalwall-to-wall (H-WW) cross-sections exhibit superior crashworthiness perfor-mance compared to other cross-sections. Based on the experimental results,the absorbed energy by WW patterned PLA+ square tubes are 19%, 7%, and46% more than that of wall-to-corner (WC), corner-to-wall (CW), and corner-to-corner (CC) patterned tubes, respectively, while it is 11%, 19%, and 80%more in hexagonal cross-section tubes, respectively. This study provides aninformative reference for easier applicability of multicellular energy-absorbingstructures with 3D-print and the design of corner-edge connections of internalconnections in multicellular structures.
  • [ X ]
    Öğe
    Energy absorption of 2D auxetic structures fabricated by fused deposition modeling
    (SPRINGER HEIDELBERG, 2023) Tunay, Merve; Çetin, Erhan
    Auxetic structures have become a very popular subject in recent years due to their interesting physical and mechanical properties such as light weight, energy absorption capability, and impact resistance. In this context, the current experimental study presents a detail investigation on the energy absorption performance of re-entrant auxetic structures having diferent design parameters (i.e., strut orientation, strut angle, and strut thickness) under axial quasi-static condition. The auxetic structures were produced by the fused deposition modeling method and the energy absorption performances of the structures were evaluated using various crashworthiness indicators such as energy absorption (EA), specifc energy absorption (SEA), mean crash force (MCF), peak crash force (PCF) and crash force efciency (CFE). Analysis of variance (ANOVA) was also implemented to determine the infuence of design parameters on MCF, SEA and CFE. The results showed that the strut thickness is the highest infuencing parameter on the values for all chosen energy absorption criteria. In particular, the contribution ratios of strut thickness, strut angle and strut orientation on the values of SEA are 74.99, 11.45 and 3.25%, respectively.
  • Küçük Resim
    Öğe
    Yönlendirilmiş enerji bırakımlı eklemeli imalat süreçlerinde meydana gelen metalurjik faz dönüşümlerinin sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak benzetilmesi
    (2019) Baykasoğlu, Cengiz; Akyıldız, Öncü; Tunay, Merve
    Son yıllarda popülerlik kazanmış olan eklemeli imalat teknolojileri kullanılarak önceden imalatı veya tamiri oldukça zor veya imkânsız olan yapısal parçalar metalik, seramik, polimer ve karma malzemeler kullanılarak imal edilebilmektedir [1]. Bu teknolojilerin en önemli öne çıkan avantajlarından biri tek aşamada oldukça karmaşık geometri ve topolojilere sahip objelerin imalatına olanak sağlamalarıdır. Özellikle metal katmanlı imalat süreçlerinde, lazer/elektron demeti ile eritme ve sonrası katılaşma çevrimleri sırasında meydana gelen kompleks termal gradyanlar, imal edilecek parçaların nihai geometrilerini, mekanik özelliklerini ve mikro yapılarını doğrudan etkilemektedir. Bu noktada, ısı kaynağının etkisi ve malzeme biriktirme süreci eklemeli imalat süreçlerinde prensipte değiştirilebileceği için parçaların nihai mekanik ve mikro yapısal özellikleri bu yöntemde kontrol edilebilir [2]. Öte yandan, metal katmanlı imalat süreçleri boyunca meydana gelen mekanik ve mikro yapısal değişimlerin deneysel olarak gözlemlenmesi zor ve parametre sayısı dikkate alındığında çok pahalı ve zaman alıcıdır. Bu yüzden, metal katmanlı imalat süreçlerinin sayısal benzetim modelleri mikro yapıların ve mekanik davranışın imalat süreci boyunca tahmin ve kontrol edilebilmesi için güzel bir alternatif sunmaktadır [3-5]. Benzer bir motivasyonla hazırlanan bu çalışmada, Ti–6Al–4V alaşımının kullanıldığı yönlendirilmiş enerji bırakımlı eklemeli imalat süreçlerinde [3,6] meydana gelen katı hal faz dönüşümlerinin sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak tahmin edilmesine olanak sağlayan bir benzetim modeli geliştirilmiştir. Süreç-mikro yapı benzetim modeli Abaqus yazılımına Fortran ve Python programlama dilleriyle yazılarak entegre edilen alt programlar ile geliştirilmiştir. Python programlama dili kullanılarak geliştirilen kodlar Abaqus içine gömülerek dinamik sonlu elemanlar termal süreç modeli oluşturulmuştur. Lazer kaynağının hareketinin, metal ile etkileşiminin ve lazer model parametrelerin tanımlanması için DFLUX kullanıcı alt kodu Fortran programı ile Abaqus içinde tanımlanmıştır. Abaqus içinde kullanıcıların her bir zaman adımında, alan çıktılarını kullanarak (örneğin sıcaklık alanı) yeni alan çıktılarını (örneğin mikro yapısal faz oranları) üretmesine olanak sağlayan USDFLD kullanıcı alt kodu ile hem termal alan çıktıları hem de metalürjik alan çıktıları bağdaşık olarak elde edilmiştir. Benzetim sonuçları, geliştirilen modelin büyük ölçekli yapısal parçaların yönlendirilmiş enerji bırakımlı eklemeli imalatı süreçlerinde malzeme içinde oluşan faz dağılımının sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak etkin şekilde tahmin edilebileceğini göstermiştir.