Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Number 1, 2015

1-10
Effect of Higher Order Taylor Series Expansion Terms of Tte Ni-RPIM on the Solution Accuracy of 2D Elastic Problems / Yüksek Dereceli Ni-RPIM Taylor Serisi Açılımı Terimlerinin 2 Boyutlu Elastik Problemlerin Çözüm Hassasiyetine Etkisi

Authors: M. Murat YAVUZ, Bahattin KANBER

Abstract

View in PDF

Number of views: 489

ABSTRACT: In this study, effects of higher order Taylor series expansion terms in the nodal integration scheme of radial point interpolation method (NI-RPIM) are investigated on the solution accuracy of 2D elastic problems. The nodal integration scheme is proposed by Liu et al. [1] and based on the Taylor series expansion. It is used with increasing the order of terms up to 4th order in this study. 3 different case studies are applied and the results are compared with analytical, FEM and RPIM with Gaussian integration solutions. Also the effect of number of nodes is investigated. It can be accepted that the usage of Taylor series expansion and Gaussian method in integration of RPIM give similar solution times. However NI-RPIM with higher order Taylor series expansion terms has better solution speed than using Gaussian integration, especially in the solutions of model which has higher number of nodes. It is detected that 2nd order terms of nodal integration give sufficient results. If stress values are investigated, 4th order terms of nodal integration can be used for accuracy of the solution. Keywords: NI-RPIM, RBF, Nodal integration, Taylor expansion ÖZ: Bu çalışmada, yüksek mertebeden Taylor serisi açılım terimlerinin radyal nokta interpolasyon yöntemi düğüm entegrasyon şeması (NI-RPIM) açısından 2 boyutlu elastik problemlerin çözüm doğruluğuna etkileri incelenmiştir. Düğüm integrasyon şeması Liu ve diğ. [1] tarafından tasarlanmıştır ve Taylor serisi açılımı üzerinedir. Bu çalışmada 4. mertebeye kadar terimleri arttırılarak kullanılmıştır. 3 farklı alan çalışması yapılmış ve sonuçları analitik, sonlu elemanlar yöntemi ve Gauss integrasyonlu RPIM sonuçları ile kısaylanmıştır. Ayrıca nokta sayısının etkisi araştırılmıştır. RPIM integrasyonu içerisinde kullanılan Taylor serisi açılımı ve Gauss metodu benzer çözüm zamanları verdiği kabul edilebilir. Bununla birlikte özellikle yüksek sayıda nokta içeren modellerin çözümünde, NI-RPIM ile yüksek mertebeden Taylor serisi açılımı terimleri Gauss integrasyonundan daha iyi çözüm hızına sahiptir. 2. mertebeden düğüm integrasyon terimlerinin yeterli sonuç verdiği belirlenmiştir. Eğer gerilme değerleri incelenmekteyse, çözüm hassasiyeti için 4. mertebe düğüm integrasyon terimleri kullanılabilinir. Anahtar kelimeler: NI-RPIM, RBF, Noktasal integrasyon, Taylor açılımı

11-14
Al-Mg-Si Alaşımının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerine Soğuma Hızının Etkisi / The Effect of Cooling Rate on Microstructure and Mechanical Properties of Al-Mg-Si (6063) Alloy

Authors: Mustafa TÜRKMEN, Oğuzhan AKDEMİR, Yusuf TAŞPINAR, Murat YILDIZ, Süleyman GÜNDÜZ

Abstract

View in PDF

Number of views: 1235

ÖZ: Bu çalışmada, soğuma hızının Al-Mg-Si (6063) alaşımından elde edilen numunelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Farklı soğuma hızı elde edebilmek için numuneler 520 °C’de 2 saat solüsyona alındıktan sonra fırın, kum, hava, yağ ve su ortamlarında soğutulmuşlardır. Soğuma hızının düşmesi tane ve çökeltilerin büyümesine neden olarak Al-Mg-Si alaşımının dayanımını düşürmüştür. Çalışma sonucunda soğuma şartlarına bağlı olarak Al-Mg-Si alaşımının dayanım ve şekillenebilme özelliklerinde belirgin bir değişme olduğu tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Alüminyum alaşımı, Soğuma hızı, Mekanik özellikler ABSTRACT: In this study, the effect of cooling rate on microstructure and mechanical properties of Al-Mg-Si (6063) alloys was investigated. In order to obtain different cooling rate, samples heat treated at 520 oC for 2 h and then cooled in furnace, sand, air, oil and water environments. A decrease in the cooling rate caused the growth of grains and precipitates as the strength of Al-Mg-Si alloys reduced. As a result, Al-Mg-Si alloy was found to change significantly the properties of strength and forming depending on the cooling conditions. Keywords: Aluminium alloy, Cooling rate, Mechanical properties

15-23
The Research for Reliabilities of PE Natural Gas Transferring Lines Joining With Butt Fusion Welding in Different Temperatures / Sıcak Alın Kaynak Yöntemi ile Farklı Sıcaklıklarında Birleştirilen PE Doğalgaz Transfer Hatlarının Güvenirliklerinin Araştırılması

Authors: Adnan AKKURT, Erkan SARAÇ

Abstract

View in PDF

Number of views: 806

ABSTRACT: This study focused on the reliabilities of PE plastic natural gas transferring lines. This lines can be damaged like stretching, twisting, cramping, springing, etc. occurring due to the surface movements happening on the ground layers. Natural gas transferring lines have major effects on the reliabilities of the lines. The study reveals the effect of ambient temperatures in which these lines are established or repaired. Experimental measurements and tests applied on the sample sets acquired from the butt joined lines at different ambient temperature between +60 °C and -25 °C temperature intervals with fusion welding method. Experimental studies have shown that pipe quality (Plastic structure and production of plastic material) is an important parameter on the heating and pressure times. The result of the study shows that ambient temperature of the joining process is an effective parameter on the heating and pressure time of PE plastic. Keywords: Plastic welding, Butt fusion welding, Line safety, Different ambient temperature ÖZ: Ülkemiz gibi depremlerin çok sık yaşandığı ve yılın her anında farklı sıcaklıkların yaşandığı ülkelerde PE plastik doğalgaz transfer hatlarının güvenirliklerinin araştırılmasına yönelik yapılan bu çalışma göstermiştir ki, doğalgaz hatlarını taşıyan toprak katmanlarında meydana gelen yeryüzü hareketlerinin sebep olduğu esneme, bükülme, burulma, çarpılma vb. olumsuzlukların oluşturduğu tahribatlar hat güvenirlikleri üzerinde büyük etkilere sahiptir. Bütün bunların dışında bu hatların oluşturulduğu veya yukarda belirtilen olumsuz çevre koşullarının sebep olduğu zararların onarımların yapıldığı sıcaklıkların da büyük öneme sahip olduğu bu çalışma ile ortaya konmaktadır. Sıcak alın kaynağı ile +60 oC’den -20 oC sıcaklık aralıklarında farklı kademelerde yapılan birleştirmelerden elde edilen numunelere uygulanan ölçüm ve testler (TS ISO 13954) göstermiştir ki boru kalitesi ısıtma ve basınç süreleri üzerinde önemli bir parametredir. Birleştirme işleminin yapıldığı ortam sıcaklığı kaynak kalitesi üzerinde çok etkin bir parametredir. Anahtar kelimeler: Plastik kaynağı, Sıcak elaman kaynağı, Hat güvenliği, Farklı ortam sıcaklıkları

24-29
TiB2 Katkılı B4C-SiC Kompozit Malzemelerin Co-60 Gama Radyoizotop Kaynağı Karşısındaki Davranışlarının İncelenmesi / Investigation on the Behaviours of Tib2 Reinforced B4C-Sic Composites Against Co-60 Gamma Radioisotope Source

Authors: Bülent BÜYÜK, Beril A. TUĞRUL

Abstract

View in PDF

Number of views: 557

ÖZ: Bu çalışmada titanyum diborür (TiB2) katkılı bor karbür (B4C)-silisyum karbür (SiC) kompozit malzemelerin Co-60 gama radyoizotop kaynağı karşısındaki radyasyon zayıflatma davranışları incelenmiştir. Deneylerde TiB2 katkısı olmayan B4C-SiC kompozit malzeme ile hacimce %2 ve %4 TiB2 katkılı B4C-SiC kompozit malzemeler kullanılmıştır. Bütün malzemelerde hacimce B4C/SiC oranı 6/4’tür. İki farklı enerji pikine sahip olan (1.17 ve 1.33 MeV) Co-60 gama radyoizotop kaynağına ilişkin malzemelerin zayıflatma eğrileri çizilmiş ve lineer zayıflatma katsayıları hesaplanmıştır. Buradan hareketle malzemelerin kütle zayıflatma katsayıları ve yarı-değer kalınlıkları (YDK) elde edilmiştir. Deneylerden elde edilen kütle zayıflatma katsayıları, XCOM bilgisayar programı kullanılarak hesaplanan teorik kütle zayıflatma katsayıları ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca elde edilen yarı-değer kalınlıkları birbirleri ile mukayeseli olarak değerlendirilmiştir. Bu bağlamda deneysel kütle zayıflatma katsayılarının, teorik olarak (XCOM) hesaplanan değerler ile uyumlu olduğu ve farkın %10’un altında kaldığı görülmüştür. Ayrıca TiB2 katkılı B4C-SiC kompozit malzemelerin katkısız olanlara göre daha düşük YDK değerlerine sahip olduğu ortaya çıkarılmıştır. Ek olarak %4 TiB2 katkılı B4C-SiC kompozit malzemelerin %2 TiB2 katkılı B4C-SiC kompozit malzemelere göre daha düşük YDK değerlerine sahip olduğu gözlenmiştir. TiB2 katkısının yapılmasının ve TiB2 oranının artırılmasının B4C-SiC kompozit malzemelerin Co-60 gama kaynağı karşısındaki radyasyon zırhlama kabiliyetini artırdığı ortaya çıkarılmıştır. Anahtar kelimeler: Gama zayıflatma katsayısı, Co-60, Gama transmisyon tekniği, Titanyum diborür, Bor karbür, Silisyum karbür ABSTRACT: In the present study, the gamma attenuation behaviours of the Titanium diboride (TiB2) reinforced boron carbide (B4C)-silicon carbide (SiC) composite materials were investigated against Co-60 gamma radioisotope source. In the experiments TiB2 unreinforced and 2% and 4% TiB2 (by volume) reinforced B4C-SiC composite materials were used. In the composite materials B4C/SiC ratio has been realized as 6/4 by volume. The linear and mass attenuation coefficients of the samples were carried out for Co60 gamma radioisotope source which has two energy peaks (1.17 and 1.33 MeV). Then mass attenuation coefficients and half-value thicknesses (HVT) of the materials were calculated. Experimental mass attenuation coefficients were compared with the theoretical values which were calculated from XCOM computer code. Furthermore HVTs of the samples were evaluated and compared each other. It has been seen that the experimental and theoretical mass attenuation coefficients are closed to each other and differences are under 10 percent. In addition, TiB2 reinforced B4C-SiC composites have smaller HVTs than unreinforced one. Moreover 4% TiB2 reinforced B4C-SiC composite has smaller HVT than the 2% reinforced sample. Reinforcing TiB2 and increasing TiB2 ratio increase the gamma attenuation property of the B4C-SiC composites against Co-60 gamma radioisotope source. Keywords: Gamma attenuation coefficient, Co-60, Gamma transmission technique, Titanium diboride, Boron carbide, Silicon carbide