Kalın cidarlı silindirlerde otofretaj işleminin deneysel ve nümerik analizi

Bu çalışmada, kalın cidarlı silindirlerde otofretaj işleminin deneysel ve numerik analizleri sunulmuştur. Otofretaj testleri, İzmir'de yerleşik Delphi Otomotiv Sistemleri'nde mevcut olan bir hidrolik otofretaj test standında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde test malzemesi olarak AISI 4140 çeliği kullanılmıştır. Test numuneleri, 10 mm iç çapında, 30 mm dış çapında ve 200 mm uzunluğunda olacak şekilde içi dolu silindirik bir çubuktan üretilmiştir. Testlerde 530 ile 666 MPa arasında değişen sekiz farklı otofretaj basıncı kullanılmıştır. Gerinimlerin otofretaj basıncı ve basınçta bekleme süresiyle değişimini görmek için test süresince eksenel ve teğetsel gerinimler ölçülmüştür. Otofretaj basıncı nedeniyle silindir duvarında oluşan kalıntı gerilmeler, silindirin duvarı boyunca beş farklı noktadan X-ışını kırınım yöntemi kullanılarak ölçülmüştür. Otofretaj basıncının etkisini görebilmek için radyal ve teğetsel kalıntı gerilme dağılımı grafikleri çizilmiştir. Deneysel sonuçları numerik sonuçlar ile kıyaslamak için ANSYS® 15.0 sonlu elemanlar paketinde bir sonlu elemen modeli oluşturulmuştur. Her bir otofretaj koşulu için iki boyutlu eksenel simetrik analizler yapılmıştır. Testler sırasında ölçülen gerinimler ve nümerik modelden elde edilen sonuçlar hemen hemen aynı bulunmuştur. Kalıntı gerilmelerin dağılımındaki değişim eğilimi, deneysel ve nümerik sonuçlar için benzer bulunmuştur.