Düşük hızlı darbe yükleri altında AL/SİC partikül takviyeli metal matrisli kompozit malzemelerin mekanik davranışlarının incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MUSA KABURCUK

Danışman: Recep Ekici

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, Al 6061/SiC partikül takviyeli metal matrisli kompozitlerin (PTMMK) düşük hızlı darbe yükleri altında meaknik davranışları deneysel ve sayısal çalışmalarla incelenmiştir. Darbe hızının, partikül hacim oranının ve partikül boyutunun Al 6061/SiC PTMMK' lerin temas kuvveti, plastik yutulma enerjisi, kalıcı gerilme-plastik şekil değiştirme dağılımları ve merkezi enine yer değiştirmeleri üzerine etkileri detaylı olarak incelenmiştir. Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) modelleri, Python programlama dilinde yazılan bir algoritma ile oluşturulmuştur. Bu modellerde, gerçek bir partikül takviyeli kompozit yapı elde etmek için SiC seramik partiküller, Al 6061 matris içerisine rasgele dağıtılmıştır. SEM analizleri, ABAQUS® sonlu elemanlar yazılımında gerçekleştirilmiştir. Düşük hız darbe deneyleri, toz metalurjisi yöntemi ile üretilen Al 6061/SiC PTMMK numuneler üzerinde gerçekleştirilmiş ve sonuçlar SEM analizleri ile karşılaştırılmıştır. Darbe hızı, partikül hacim oranı ve boyutunun önemli bir etkiye sahip olduğu bulunmuştur. Temas kuvvetleri ve süreleri, darbe hızının artmasıyla önemli ölçüde artmıştır. Düşük darbe hızları için en büyük temas kuvvetleri minimum hatalarla belirlenirken, darbe süreleri biraz daha uzun bir şekilde elde edilmiştir. Partikül hacim oranı artarken kompozit yapının rijitliği artmıştır. Sonuç olarak, temas kuvveti artmış ve darbe süreleri kısalmıştır. Bununla birlikte, partikül boyutunun büyümesi, temas kuvvetlerini azaltmış ve darbe sürelerini arttırmıştır. Partikül takviyeli kompozitler, partikül hacim oranı düşerken ve partikül boyuıtu artarken daha fazla kinetik enerji sönümleyebilmektedirler. Darbe hızının ve partikül hacim oranının artması, kalıcı gerilme seviyelerini ve plastik şekil değiştirmeleri arttırmaktadır. Artan partikül boyutu, düzgün olmayan kalıcı gerilme dağılımlarına neden olurken, plastik deformasyonların da artmasına neden olmaktadır.