Search

Mikro tornalama işlemi, mikro silindirik parçaların imalatında kullanılan bir mikro şekillendirme yöntemidir. Talaş derinliği ve ilerleme değeri çok küçük olması nedeniyle, iş parçasının tane boyutuna yakın değerlerinde kesme işlemleri yapılabilmektedir. Bu durumda, kesme kuvvetleri sadece iş parçasının türüne değil, aynı zamanda tane boyutuna, yüzeydeki artık gerilmelere ve tane yönlenmesine göre değişkenlik gösterir. Bu çalışmada mikro tornalama işleminde kesme kuvvetlerinin mekanistik modellemesi gerçekleştirilmiştir. Kesme deneyleri ortogonal şartlarda gerçekleştirilmiş ve 0,4 mm et kalınlığına sahip 304 paslanmaz çelik malzeme kullanılmıştır. Çalışmada farklı ilerleme değerleri kullanılarak kesme kuvveti katsayıları elde edilmiştir. Ayrıca farklı kesme hızları için de deneyler yapılarak, mekanistik modele kesme hızının etkisi de dahil edilmiştir. Oluşturulan mekanistik modelin doğrulanması amacıyla farklı kesme hızı ve ilerleme değerlerinde kesme testleri gerçekleştirilmiştir. Micro turning is a micro machining method used in the manufacture of micro cylindrical parts. Because of the depth of cut and the feed rate is very small, cutting operations can be made at the values close to the grain size of the workpiece. In this case, the cutting forces vary not only according to the type of workpiece, but also according to grain size, residual stresses on the surface and grain orientation. In this study, mechanistic modelling of cutting forces in micro turning operation is performed. Cutting tests were carried out under orthogonal conditions and 304 stainless steel material with wall thickness of 0.4 mm was used. Cutting force coefficients were obtained by using different feed values. Experiments were also made for different cutting speeds and the effect of cutting speed was included in the mechanistic model. In order to verify the mechanistic model, cutting tests were performed at different cutting speeds and feed rates.

Turbulent flow is acomplicated process that frequently appears not only in nature but also inengineering applications. Numerical methods frequently are used to solveturbulent flow problems due to the trouble in solving Navier-Stokesequations. Navier-Stokes equations including inner pipe rotationeffect are solved via two different numerical techniques. The efficiency of theproposed numerical technique is compared with the obtained solutions ofNewton-Raphson method. The proposed method is computationally expensive,however, it may allow tackling the non-linearity of challenging problems inhydraulics. A mechanistic model including proposed numerical method is alsodeveloped in order to predict pressure gradient for fully developed turbulentflow through fully eccentric horizontal annulus including pipe rotation. Thecomputational frameworks are developed in MATLAB. Mathematical model isconfirmed by the experimental study, which is conducted in Izmir Katip CelebiUniversity. Results show thatcomputational fluid model is a capable of estimating frictional pressuregradient with an error of less than 14 %., Türbülanslı akımlar, yalnızca doğada değil mühendislikuygulamalarında da görülen karmaşık bir yapıdadır. Navier-Stokes denklemlerinin türbülanslıçözümlerinin karmaşık ve zor olmasından dolayı sayısal yöntemler sıklıklakullanılır. İki farklı sayısal teknik vasıtasıyla boru dönmesi hesaba katılmışNavier-Stokes denklemleri çözülmüştür. Geliştirilen sayısal yöntemin etkinliğiNewton-Raphson method kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.Geliştirilen sayısal metot her ne kadar işlevsel olarak ağır olsa da,hidrolikteki linear olmayan zor problemlerin çözümünü sağlamaya yol açabilir.İç içe geçmiş borular arasından geçen tam gelişmiş türbülanslı akımın içtekiborunun dönmesi etkili olduğu basınç farklarının tayini için geliştirilmişsayısal metot ile birlikte bir mekanistik model geliştirilmiştir. Sayısalhesaplamalar MATLAB’ta geliştirilen kodlarla yapılmıştır. Yapılan sayısalhesaplamalar İzmir Katip Çelebi Üniversitesi’nde yapılan deneylerinsonuçlarıyla teyit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, hesaplamalı akışkanlarmodelinin basınç gradyanını %14’den dahaaz bir hata ile tahmin ettiğini göstermiştir.