PROF. DR. METİN AKKÖK

Modeling and simulation of oil leakage in radial lip seals Radyal dudaklı sızdırmazlık elemanlarında yağ kaçağının modellenmesi ve simulasyonu

Radyal dudaklı sızdırmazlık elemanları, makine elemanları arasında sızıntıyı önlemek amacıyla farklı endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır. Çalışma sırasında, sızdırmazlık elemanı dudağı ile dönen mil arasındaki açıklıkta oluşan akışkan filmindeki hidrodinamik basınç ile dudak yüzey şekli değişmektedir. Yüzey profil yükseklik dağılımının momentlerine göre tanımlanan yüzey pürüzlülüğü parametreleri (rms pürüzlülük, simetriklik, sivrilik) yağ kaçağı miktarını etkilemektedir. Radyal dudaklı sızdırmazlık elemanlarının elastohidrodinamik analizi için bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Yağ kaçağı ve hidrodinamik basınç dağılımı analizinde, yağ filminin akışkan mekaniği ve sızdırmazlık elemanı dudağının elastik şekil değişikliği göz önünde bulundurulmuştur. Mil yüzeyinin pürüzlülüğünün etkisi, akış katsayıları ile ortalama Reynolds denklemi çözülerek, hidrodinamik analizde dikkate alınmıştır. Gauss dağılımı olmayan yüzeyler için değiştirilen akış katsayıları, simetriklik ve sivrilik değerlerinin yağ kaçağı üzerine etkisini incelemek amacıyla kullanılmıştır. Yüzey profil yükseklik dağılımının farklı simetriklik ve sivrilik değerleri ile sızdırmazlık elemanının ilk sıkılık değeri için sayısal simülasyon uygulanmıştır. Sonuçlar, mile fazla sıkı geçirilen bir sızdırmazlık elemanında oluşan hidrodinamik basıncın dudakta şekil değişikliğine yol açacak ve mil ile dudak arasında film tabakası oluşturacak kadar yeterli olmadığını göstermektedir. Aynı rms pürüzlülük ve simetriklik değerleri için yağ kaçak miktarının sivrilik değeri ile arttığı gözlenmiştir. Ancak, aynı rms pürüzlülük ve sivrilik değerleri için yağ kaçak miktarı yüzeyin simetriklik değeri ile azalmaktadır.

Design and analysis of automotive clutch systems Otomotiv kavrama sistemleri tasarım ve analizi

Bu çalışmada araçların kavrama karakteristiklerin araç performansı üzerine etkisi incelenmiştir. Kavrama dinamiklerini esas alan bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Analizde motor tork karakteristik eğrileri, diyafram yay kuvvet karakteristikleri, güç aktarma elemanları, dönel ataletler ve yol koşullan gözönüne alınmıştır. Sürücünün gaz ve debriyaj pedalına basma senaryoları da analize eklenmiştir. Kavrama sırasındaki araç performansı ivme, hız ve katedilen yol olarak detaylı şekilde incelenmiştir. Kurulan matematiksel model, sürtünme hızı, aktarılan tork, kavrama süresi, ulaşılan sıcaklıklar, ortaya çıkan ısı gibi değişkenleri değişik durumlarda incelemekte kullanılmıştır. Nümerik örnekler üzerinde detaylı kavrama analizleri yapılmış, sonuçlar üzerinde tartışılmıştır. Örnek analizlerde, kavramada en etkili parametrenin sürücü davranışları olduğu belirlenmiştir. Düşük motor devirlerinde tamamlanan kavramaların sıcaklıklar ve balata ömrü açısından avantajlı olduğu gözlemlenmiştir. Yolun eğim açısının da kavramada çok etkili bir parametre olduğu ortaya çıkmıştır. Farklı boyutlardaki debriyaj balataları ile yapılan analizler sonucu, büyük balataların daha kısa kavrama süresinde ve daha düşük sıcaklıklarda kavramayı tamamladıkları görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Kavrama, Debriyaj, Diyafram Yaylı Kavramalar, Sürtünme, Balata, Sürtünmeli Kavramalar, Debriyaj Balataları.

Experimental analysis and modelling of wear in rocket rail launchers Raylı roket lançerlerinde oluşan aşınmanın deneysel analizi ve modellenmesi

Lançerler, mühimmatla haberleşmeyi sağlayan, roketleri ve füzeleri hedefe doğru hizalamakta ve onların güvenli ayrılmasını sağlamakta kullanılan askeri sistemlerdir. Lançerler askeri teçhizatlar oldukları için çok zorlu koşullarda görev yapmaları istenir. Lançer tasarımında ihtiyaç duyulan tasarım kriterlerinin en önemlilerinden biri sürdürülebilirliktir ve sürdürülebilirliği etkileyen en önemli parametrelerden biri de aşınmadır. Bu nedenle, herhangi bir lançer için kullanım ömrü hesaplanmak istendiğinde, yorulma gibi aşınma da bir parametre olarak incelenmelidir. Bu tez çalışması, helikopterlerde kullanılan tipik bir raylı lançerlerin mekanik parçalarında oluşan kuru aşınmanın deneysel analizini ve modellenmesini içermektedir. Öncelikle, füze ateşlenmesi sırasında füze ile teması olan lançer parçaları üzerinde oluşan aşınma miktarı ölçülmüştür. Daha sonra, bu ölçüm sonuçları parçalar üzerinde oluşan aşınmanın ticari bir sonlu elemanlar yazılımı olan ANSYS ile modellenmesi amacıyla kulanılmıştır. Sonlu elemanlar yazlımının yardımıyla, daha fazla atışlı teste ihtiyaç duymadan lançer parçalarında aşınma kaynaklı çatlak oluşma süresi belirlenmeye çalışılmıştır.

Modelling and simulation of friction in deep drawing Derin çekmede sürtünmenin modellenmesi ve simülasyonu

Derin çekme işlemi sırasında değişik temas yüzeyi parametreleri ve işlem karakteristikleri görülmektedir. Bütün yağlama rejimlerini kapsayabilecek herhangi bir formülasyonun bulunması mümkün değildir. Bu nedenle, bu problemi aşmak için birkaç sürtünme modeli geliştirilmiştir. Bu çalışmada, sürtünme hesaplamalarında hassasiyet ve verimi arttırmak amacıyla, Wilson ve Khonsari’nin sürtünme modellerini yeni bir model altında bileştiren, bir matematik programı geliştirilmiştir. Derin çekmede, sürtünme modelerinden elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak, 0.035 film kalınlığı oranı, yüzey tepelerinin dağılımının standart sapması 0.15 ? m için belirlenmiştir. 0.035 oranının altında, pürüzlerden doğan sürtünme baskın olduğu için Khonsari modeli daha hassas sonuçlar vermektedir çünkü, model pürüzlerin temasını baz almaktadır. 0.035 oranının üstünde, hidrodinamik sürtünme baskın olduğu için Wilson modeli daha hassas sonuçlar vermektedir çünkü, model yağ akışını baz almaktadır. Bu çalışmada, ?48 mm’lik silindirik ve 50.5×50.5 mm’lik kare kabın tek seferde çekimini simule etmesi için sonlu elemanlar programı kulanılmıştır. Kapların son derinliği sırasıyla kare ve silindirik kap çekme için 18 mm ve 23 mm olarak seçilmiştir. Sonlu elemanlar modeli ve program kodları, literatürdeki sonuçlarla doğrulanmıştır. Doğrulamadan sonra, silindirik ve kare kap çekme simülasyon sonuçları, geliştirilen bir matematik programına girilerek, lokal sürtünme katsayılarının hesaplanmasında kullanılmıştır. Son olarak, birleşik model ve sonuçlar ayrıntısıyla tartışılmıştır.