An investigation of the effect of tapered angle and boundary condition on natural frequency of different ceramic coated Ti-6Al-4V alloy with finite element analysis

Authors : Berkay ERGENE, Çağın BOLAT

Pages : 797-805

Doi:10.28948/ngumuh.1078779

View : 14 | Download : 9

Publication Date : 2022-07-18

Article Type : Research Paper

Abstract :Son yıllarda sektörde özgül mukavemeti yüksek ve uzun ömürlü bileşenlere olan talebin artması nedeniyle hafif metallere olan ilgi artmıştır. Bu bağlamda titanyum alaşımları, yüksek mukavemet/ağırlık özellikleri ve üstün refrakter özellikleri nedeniyle oldukça yaygın ve popüler hale gelmiştir. Bu çalışmada, Al2O3, AlN ve TiB2 olmak üzere üç farklı seramik malzemesi ile kaplanmış Ti-6Al-4V kirişlerde sınır koşulunun ve konik açının kirişin doğal frekansı ve titreşim davranışına olan etkisi araştırılmıştır. Konik açı değerleri 0°, 0.2°, 0.4°, 0.6° ve 0.8° olarak ele alınmıştır. Ayrıca, sınır koşulları sol kenarın sabitlenmesi ya da her iki kenarın da sabitlenmesi olarak iki şekilde değerlendirilmiştir. Tüm analizler sonlu elemanlar bazlı Ansys APDL 19 programında gerçekleştirilmiştir. Analizlerden elde edilen sonuçlara göre, kaplama malzemesinin cinsine göre doğal frekans değerlerinde değişim olduğu ancak artış/azalma eğilimi açısından bir farklılık olmadığı görülmüştür. Ek olarak, tüm numuneler için bileşke deplasman değerleri belirlenmiştir. Sonuçlar, bileşke deplasman değerlerinin konik açıdan ciddi şekilde etkilendiğini göstermiştir. Konik açının artışı ile birlikte tüm numunelerin bileşke deplasman değerlerinde azalış eğilimi gözlemlenmiştir.
Keywords : Doğal frekans, Seramik kaplama, Konik kiriş, Titreşim davranışı, Ti 6Al 4V