Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilen mikro kafes yapıların mekanik davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, lazer ergitme yöntemi ile üretilen 316L paslanmaz çelik mikro kafes malzemelerin deneysel, teorik ve sayısal olarak mekanik davranışlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalar statik ve dinamik test çalışmalarından oluşmaktadır. Bu testler vasıtasıyla mikro tellerin ve kafes blokların statik ve dinamik yükler altındaki mekanik özellikleri ve çökme davranışları araştırılmıştır. Mikro kafes yapıların mekanik davranışlarını belirleyen en önemli parametrelerin, izafi yoğunluk ve hücre topolojisi olduğu deneysel sonuçlardan ortaya çıkmıştır. Ayrıca hem mikro teller hem de kafes blokların şekil değiştirme hızına bağımlılığı dinamik testler vasıtasıyla belirlenmiştir. Teorik çalışmalarda, mikro kafes topolojileri için başlangıç elastisite modülü ve başlangıç çökme gerilmesini tahmin eden ampirik ifadeler klasik mekanik formüller kullanılarak elde edilmiştir. Teorik ve sayısal modellerde mikro tellerin kesişim bölgesi etkilerinin dikkate alınmasının daha gerçekçi sonuçlar elde edilmesi adına oldukça önemli olduğu görülmüştür. Sayısal çalışmalarda ise sonlu elemanlar yöntemi vasıtasıyla deneysel sonuçlarla uyumlu sayısal modeller geliştirilmiştir. Ayrıca, geçerliliği sağlanan modellerle, mikro kafes yapılarda dalga yayılımının incelenmesine, sınır tabaka etkilerinin ve yapısal kusurların kafes yapıların mekanik davranışına etkilerinin belirlenmesine yönelik bir dizi parametrik çalışma gerçekleştirilmiştir. Darbe hızı arttıkça mikro kafes yapılarda dalga yayılımının mekanik davranışı belirlediği ve buna bağlı olarak mikro atalet etkilerinin etkin olmaya başladığı gerçekleştirilen sayısal çalışmalarla belirlenmiştir.