TEST SİSTEMLERİ

Your Content Goes Here

Deformasyon & Titreşim & Yorulma

  • Statik Test

Statik dayanım testleri yükün statik veya çok yavaş uygulandığı mekanik dayanım testleridir. Bir veya daha fazla eksende de yük uygulanabilir. Yükler kuvvet veya deplasman kontrollü uygulanır. Yükleme tiplerine göre yaptığımız statik testler aşağıda listelenmiştir:

  1. Çekme Testleri
  2. Basma Testleri
  3. Eğme Testi
  4. Burulma Testleri
  5. Bükme Testleri
  6. Çok Eksenli Statik Testler
  • Yorulma Testi

Makine parçaları ve yapı elemanları kullanılma sırasında tekrarlanan gerilme ile çalışır. Yinelenen gerilme altında çalışan metalik parçalarda, gerilmeler parçanın statik dayanımından küçük olmasına rağmen belirli bir tekrarlama sayısı sonunda metal yüzeyinde bir çatlama ve bu çatlama sonucunda metalde kopma olayına neden olur. Bu olaya yorulma adı verilir. Otomotiv ve uçak endüstrisindeki parçalar ile kompresör, pompa, türbin gibi makinelerin parçalarında görülen mekanik hasarların büyük bir kısmı yorulma olayının etkisi sonucudur. Yorulma olayında parçaya dışarıdan uygulanan mekanik kuvvetlerin yanında ısıl genleşme ve büzülmelerden doğan ısıl gerilmelerde etki eder. Genelde yorulma olayında çatlama yüzeydeki bir pürüzde, bir çentikte, bir çizikte, bir kılcal çatlakta veya kesit değişimlerinin olduğu yerde başlar. Yorulma gerilmesi gevrek bir kırılmadır, nerede ve ne zaman olacağını önceden tahmin etmek mümkün değildir. Yorulma kırılmalarını gevrek kırılmadan ayırt etmemizi sağlayan kırılma yüzeyindeki durak çizgileridir. Yorulma bütün malzemelerde gevrek türden kırılma meydana getirir. Tekrarlanan zorlamalar altında belirgin plastik şekil değiştirmeden çatlar ve bu çatlak zamanla yayılır, ani kırılma ile son bulur. Yorulmaya genellikle içyapıda mevcut kusurlar civarında oluşan yerel gerilme yığılmaları neden olur. Bunun için yorulma olayının içyapıya ilgisi fazladır. İçyapıda mevcut kusurlar (çatlak, çentik, boşluk gibi) civarında gerilmeler ortalama gerilmeden daha büyüktür. Gerilmeden dolayı yerel plastik şekil değiştirmeler oluşur. Diğer taraftan dislakasyonlar hareket ederek kayma bantlarını oluştururlar ve bu bantlarda yüzeyde çıkıntıların ve çöküntülerin oluşmasında gerilme yığılmalarının nedenidir. Bu olaylar sonucunda malzeme pekleşir, gevrekleşir ve neticede mikro çatlaklar oluşur. Bu mikro çatlaklar zamanla ilerler ve ani yorulma kırılmasına neden olur.

Yorulmaya Etkiyen Faktörler: Yorulma mukavemetine etki eden faktörler iyi bilinmelidir. Yorulma deneyinin sonuçlarını yorumlamak için bilinmesi gerekir.

1- Malzemenin özelikleri

a) Malzeme cinsi

b) Malzemenin piyasaya sunuluş durumu (levha, çubuk, döküm)

c) Eritme ve döküm şartları

d) Son mekanik işlemler

e) Kimyasal bileşim

f) Yüzey durumu ve kalitesi

2- Deney çubuğunun şekil ve boyutları

3- Deney cihazının çeşidi, çalışma prensibi ve deneyin yapılışı esnasında uygulanan gerilme (çok eksenli veya ortalama gerilme) ile frekansı

4- Deneyin yapıldığı ortamın koşulları, çevrenin kimyasal etkisi (korozyon) ve sıcaklığı (sıcaklık genellikle mukavemeti azalttığından yorulma mukavemetini de azaltır) Son zamanlarda özellikle önemli parçaların yorulma özelliklerini elde edebilmek için standart bir deney çubuğu yerine parçanın kendisi özel cihazlarda çalışma şartlarına benzer şartlarda deneye tabi tutulmaktadır. Böylece daha güvenilir sonuçlar elde edilmektedir.

Yorulma Testinin Sonuçları: Yorulma testi bir parçanın ne kadar süreyle dayanabileceğini veya kopma olmaksızın uygulanabilecek maksimum yüklemeleri belirler.

Yorulma ömrü: Bir malzemenin tekrarlı gerilim (G) uygulandığında malzemenin ne kadar süreyle hizmet vereceğini bildirir. Ömrü süresince 100.000 devir yapmak zorunda olan bir takım çeliği tasarlanacak olursa 620 MPa dan daha az bir gerilime maruz kalacak şekilde tasarlanmalıdır.

Yorulma sınırı: yorulma sınırı tercih bir kriter olarak yorulma ile bir kopmanın olmadığı gerilimdir. Yorulma sınırında uygulanan gerilim (S) ve devir sayısı (N) eğrisi paralel olur. Takım çeliğinin kopmasının önlemek için uygulana gerilimin 414 MPa dan daha az olacak şekilde tasarlanmalıdır.

Yorulma dayanımı: Pek çok alüminyum alaşımını içeren bazı malzemeler yorulma sınırına sahip değildir. Bu malzemeler için minimum yorulma ömrü belirlenebilir. Bu durumda yorulma dayanımını bu zaman periyodunda yorulmanın olmadığı yorulma dayanımının altındaki gerilimdir. Pek çok alüminyum alaşımlarında yorulma dayanımı için 500 milyon devir esas alınır.

Yorulma oranı = Yorulma Sınırı ≡ 0,5

Çekme dayanımı: Malzemenin yüzeyinde çekme dayanımı artarsa, yorulmaya karşı direnç de artar.

Sıcaklık etkisi: Sıcaklık yorulma direncini etkiler. Malzemenin sıcaklığı yükseldiğinde dayanım düşer ve bunun sonucu olarak yorulma ömrü ve yorulma sınırı azalır.

Deformasyon & Titreşim & Yorulma

Dijital Görüntü Korelasyonu, bir nesnenin yüzeyinin dijital görüntülerini yakalayabilen ve daha sonra tam alan deformasyonu ve ölçümleri elde etmek için görüntü analizi gerçekleştiren temassız, optik bir yöntemdir. Literatürde görüntülerin elde edilmesinde ve analizinde çeşitli yazılımların ve kameraların kullanıldığı bildirilmektedir. Dijital görüntü korelasyonu yöntemi, deneysel dünyanın önemli bir parçası olmuştur ve birçok dijital görüntü korelasyonu yöntemi geliştirilmiştir. Dijital görüntü korelasyon analizini, deformasyonu ölçen diğer yöntemlerden ayıran özellik kameranın kullanılmasıdır. Dijital görüntü korelasyonu deforme olmuş yüzeylerin görüntülerini kaydetme yeteneğine sahip olmasının yanında yük altında gerilen malzemenin doğru analizini yapabilir. Elde edilen sonuçların kalitesi esas olarak iki faktöre bağlıdır: kameranın çözünürlüğü ve numunedeki leke deseninin kalitesidir

Üç boyutlu tam alan deformasyonlarını ve gerilimleri izlemek ve ölçmek için Dijital Görüntü Korelasyonunu (DIC) kullanır. Bu temassız optik teknik, hemen hemen her malzemede yüksek doğrulukla yer değiştirmeleri ve gerinimleri ölçebilir. DIC sistemimiz, tam ölçekli test programlarında kullanılan çok sayıda gerinim ölçeri ve diğer ölçüm cihazlarını desteklemek veya değiştirmek için kullanılabilir.

Dijital Görüntü Korelasyonu Nasıl Çalışır?

Dijital Görüntü Korelasyonu, gri değer modellerinin izlenmesi yoluyla hemen hemen her malzemede deformasyonu ve gerilimi ölçmek için 3 boyutlu, tam alanlı, optik bir tekniktir. Test maddesinin yüzeyine stokastik bir desen uygulanır. Daha sonra, test sürecinden önce, sırasında ve sonrasında test ürününün görüntülerini yakalamak için iki kamera kullanılır. Gelişmiş yazılım daha sonra benzersiz yüzey desenlerinin hareketini hesaplar ve stereo üçgenleme kullanarak 3B yüzey koordinatlarını belirler.

Digital Image Correlation yazılımı, 6 serbestlik derecesinde aşağıdaki nokta izleme ölçümlerinin çıktısını alabilir:

  • Yer değiştirme
  • Hız
  • Hızlanma

Dijital Görüntü Korelasyon Örnek Kullanımları

  • Karmaşık geometrilere sahip malzeme yüzeylerindeki deformasyonları, gerinimleri ve yüzey konturlarını ölçme
  • Doğru tam alan gerinim ve yer değiştirme verileri sağlamak için tam ölçek ve alt ölçek test yeteneklerine sahip test laboratuvarlarımızla birlikte kullanın – Azaltılmış çözünürlükle daha yüksek FPS mümkündür

– Yük hücreleri ve basınç transdüserleri gibi ölçüm cihazlarından gelen analog girişler kaydedilebilir gerinim verileriyle birlikte, gerinim ve yer değiştirme verilerinin uygulanan yükleme koşullarıyla hızlı ve kolay bir şekilde karşılaştırılmasını sağlar.

  • Tipik gerinim ölçerlerin ölçemediği aşırı gerilim uygulamaları

– Tipik gerinim ölçerler %5 gerinim ile sınırlıdır, Dijital Görüntü Korelasyon sistemi ise %50 ve daha fazlasını ölçebilir.

  • Tam ölçekli test sonuçlarının FEA modelleriyle karşılaştırılması

– Tam alan gerinim verileri, standart gerinim ölçerlere kıyasla FEA ile daha iyi bir karşılaştırma yapılmasına olanak tanır. Gerinim ölçerleri maksimum gerilimin tam konumuna yerleştirmek tipik olarak olası değildir, oysa tam alan verileri ölçülen alan içindeki konumdan bağımsız olarak maksimum gerilimi yakalar.

  • Büyük yer değiştirmeleri ve hareketi ölçmek için nesnelere yerleştirilen hedef noktalar

Tahribatsız Muayene Sistemleri

Amerikan Federal Havacılık Otoritesi Federal Aviation Administration (FAA) askeri ve sivil uçaklar için, tahribatsız kontrol Non-destructive Inspection (NDI) uygulamalarıyla hata ilerlemesini periyodik olarak kontrol edip, hata toleranslı dizayn ve sertifikasyona izin vermiştir. Bu gelişme 1970’ de sabit kanatlı uçaklar için etkin olarak uygulamaya geçmiş, 1980’de ise gaz türbinli motorlar için uygulanmaya başlamıştır.

Tahribatsız kontrol kullanımıyla uçak bakımında darbe hasarı tespit edilir ve onarım veya sadece hata izleme şeklinde kararlar alınabilir. Uçak elemanları darbe yüklerine dayanıklı ve hata toleranslı yapılardır. Bu yapılarda küçük darbe hasarları hızla ilerlemez, dolayısıyla hata ilerlemesini izlemek için bize zaman tanırlar.

Uçak bakımında incelenmesi gereken yorulma ve korozyon hasarıyla birlikte darbe hasarı da önemli bir yer tutar. Darbe hasarının yüzeye açık olması yüzey kalitesini bozduğu için yorulma dayanımını azaltır. Benzer olarak boya ve kaplama tabakasına zarar verebileceğinden korozyonu da tetikler. Da-ima darbe hasarının diğer önemli hasarlarla bileşimi incelenmelidir. Yorulmuş veya koroze olmuş bir yüzeyin darbe hasarı alması, yapının hata toleransları dışına çıkmasını hızlandıracaktır.

  • Penentrant

Sıvı penetrant testi hızlı, basit, ucuz ve hassas bir tahribatsız muayene metodudur. Çok farklı malzemelerin kontrolünde kullanılabilir olup, üretim veya servis sırasında oluşmuş yüzeye açık süreksizliklerin tespitinde uygulanan bir yöntemdir. Ayrıca taşınabilir ekipmanlar yöntemin uygulama sahasını genişleten faktörlerin başında gelmektedir.

Sıvı penetrant muayenesinde yüzeye açık olan süreksizliklerin algılanmasında parçanın yüzeyinin temizliği ve uygulayan personelin görüşünün sorunsuz olması büyük önem taşır. Sıvı penetrant testi diğer tahribatsız muayene metotlarına göre daha az eğitim ve beceri gerektirir ancak operatörün parça yüzey temizliğine, işlem prosedür ve değişkenlerine dikkat etmesi, süreksizliğin kontrol edilecek parçada nerede ve ne şekilde oluşabileceğine dair kapsamlı bilgi sahibi olması gerekmektedir.

Kontrol edilecek parçanın yüzeyinin detaylı olarak gözle kontrolü tüm tahribatsız muayene metotlarında olduğu gibi sıvı penetrant testinde de ilk sıradadır. Bu şekilde kontrole etki edebilecek tüm etmenler ve bazı süreksizlikler tespit edilebilir.

Parçanın temizlenmesi işlemin birçok aşamasında uygulanıp büyük önem taşır. İlk basamak olarak kontrol yapılacak yüzeyin temizleme işlemi yapılır, bunun nedeni yüzeye açık olan süreksizliklerin pas, yağ, koruyucu kaplama veya buna benzer maddelerce kapanmamasıdır. Bu temizliğin ardından penetrant yüzeye uygulanabilir ve penetrant sıvısı şayet bir süreksizlik varsa bu bölgelere girebilir.

İşlem prosedürleri kullanılacak olan penetrant tipini ve penetrant bekleme zamanını belirler. Bu süre penetrantın olası süreksizliklere girmesi için gereken süredir. Bu sürenin ardından yüzeyde kalan penetrant temizlenir. Bu işlemde dikkat edilmesi gereken süreksizliğin içindeki penetrantın dışarı çıkarılmamasıdır. Bu ikinci temizlemenin ardından “developer” olarak bilinen kimyasal madde yüzeye uygulanır. Developer şayet süreksizlik varsa içine girmiş olan penetrantı çekerek görülebilir hale gelmesini sağlar. Bu sayede süreksizlik renk kontrastından ötürü kolaylıkla tespit edilebilir. Bu işlemler neticesinde gerekli yorumlar yapılır. Kontrolün neticesi kayıt altına alındıktan sonra developer ve kalan penetrant temizlenerek işlem sonlandırılır.

Penetrant (sıvı girinim) kontrolü, özel sıvılar yardımıyla malzeme yüzeyindeki çok küçük kılcal çatlakları açığa çıkarmak için kullanılan tahribatsız test yöntemlerinden biridir.

Sıvı Penetrant Muayenesinin Aşamaları

Penetrant testinde, ilk olarak test edilecek parçanın yüzeyinin (dolayısıyla çatlağın içinin) kimyasal olarak temizlenip yağ, kir vb. yabancı maddelerden arındırılması gerekir. Penetrant test parçasının yüzeyine uygulanır ve penetrantın yüzeye açık süreksizliklere kılcallık olayı ile girmesi için yaklaşık on beş dakika beklenir. Daha sonra süreksizliklerin içerisine girmeyen yüzeydeki penetrant giderilir. Süreksizliklere giren penetrantın dışarı çıkmasını sağlayan geliştirici (developer) ince bir tabaka olarak yüzeye uygulanır. Bu olaya ters kılcallık denir ve penetrantın daha geniş bir belirti oluşturmasını sağlar. Penetrant uygulanan parçanın yüzeyi incelendikten sonra penetrant ve geliştiriciye ait kalıntıları gidermek için son temizlik yapılır.

Bu yöntem ile sadece yüzeye açık süreksizlikler belirlenebilir. Kontrol işlemi çeşitli aşamalardan oluşmaktadır ve bu aşamaların dikkatle uygulanması gerekmektedir. Penetrant sıvı ile kontrol işleminin her aşaması aşağıda verilmiştir.

  1. Yüzey hazırlama: Test edilecek yüzeyin yağ, gres gibi kirlerden arındırılması, penetrantın süreksizliğe tam olarak nüfuz edebilmesi açısından önemlidir. Süreksizlik içinde temizlik sırasında kullanılan materyallerin kalmamasına dikkat edilir. Zira bu tip bir durum hata boyutunu algılanmasını zorlaştırır. Bu amaçla kurutma işlemleri uygulanır.
  2. Penetrantın uygulanması: Test parçasının üzerine penetrant fırça veya sprey ile uygulanabileceği gibi, test parçası penetrant banyosuna da daldırılabilir.
  3. Penetrantın nüfuziyeti: Penetrantın yüzeyde bir süre kalması istenir. Bunun nedeni derin ve kılcal çatlak benzeri süreksizliklere penetrantın tam olarak nüfuz etmesinin sağlanmasıdır. Penetrantın kılcal çatlakların içini tam olarak doldurabilmesi için, belirli bir nüfuziyet süresine ihtiyaç vardır.
  4. Fazla penetrantın giderilmesi: Yüzeyin ıslak bir bezle hafif bir şekilde silinmesi veya bir solvent kullanılması ile gerçekleştirilir. Süreksizlik içindeki penetrantın giderilmemesine dikkat edilmelidir.
  5. Developerin uygulanması: Developer süreksizlik içine giren az miktardaki penetrantın dahi, emilerek incelenebilir hale gelmesini sağlar. Developer yüzeye kuru uygulamada toz halde, sıvı uygulamada ise bir tanka daldırılarak veya sprey halinde uygulanabilir. Penetrantın yeterli düzeyde emilebilmesi için bir süre beklenmelidir.
  6. Yüzeyin incelenmesi: Uygun ışık kaynağı altında, yüzey süreksizliklerini belirten penetrant izleri incelenir. Bu izler genellikle, ultraviyole ışıkta görüntü veren fosforlu renklerde veya kırmızı renktedir.

7.Yüzeyin temizlenmesi: Kontrol işleminin ardından yüzey temizlenerek, kurutulur.

  • NDT

Manyetik parçacık muayene yöntemi, muayene edilecek parçanın mıknatıslandırılmasıyla muayene yüzeyindeki süreksizliklerde meydana gelen kaçak akının bu yüzeye püskürtülen demir tozlarını süreksizlikler üzerinde toplaması esasına dayanan bir tahribatsız muayene yöntemidir.

Manyetik parçacık muayene yöntemi ile yüzeye açık ve yüzeye çok yakın süreksizliklerin tespiti yapılabilir. Yani sadece yüzeye açık süreksizliklerin tespit edilmesi gibi bir durum yoktur. Fakat sadece ferromanyetik parçalarda uygulanabilir olması yöntemin kullanımını sınırlamaktadır.

Demir, nikel, kobalt içeren malzemeler manyetize edildiklerinde birbirlerini kuvvetli bir biçimde çekerler; bu malzemelere ferromanyetik malzemeler denilir. Bazı malzemeler ise manyetik alan tarafından çok zayıf bir biçimde çekilirler ve bu tip malzemelere paramanyetik malzemeler denilmektedir. Diamanyetik malzemeler ise manyetik alan tarafından hafifçe itilen malzemelerdir.

Ferromanyetik malzemelerin manyetik geçirgenlikleri çok büyüktür. Manyetik akı manyetik alan etkisinde hızla artar.

Bu özelliğe sahip malzemelerde, paramanyetiklerde olduğu gibi dolmamış enerji düzeyleri nedeni ile atom bireyleri kutup çiftine sahip olmakla beraber, kutup çiftleri ayrıca gruplar halinde yönlenerek mikro düzeyde ortak yerel manyetik bölgeler oluştururlar. Genelde bu yerel manyetik bölgelerin yönleri rastgeledir, dolayısıyla net manyetiklik yoktur. Manyetik alan etkisinde yerel kutuplar dönerek paralel hale gelirler, bu durumda net manyetiklik oluşur ve manyetik akı çok yükselir.

Manyetik malzemeler genellikle sert ve yumuşak manyetik malzemeler olmak üzere ikiye ayrılırlar. Yumuşak manyetik malzemeler kolay manyetikleşir ve aynı şekilde kolaylıkla bu özelliklerini kaybederler. Sert manyetik malzemeler ise yumuşak manyetik malzemelerin aksine zor manyetikleşip, manyetiklik özelliklerini kolay kaybetmezler.

Paramanyetik malzemelerde de dolmamış valans altı enerji düzeyleri vardır ancak bunların manyetik geçirgenlikleri çok küçüktür. Al, Pt, Ti, Cr ve O birer paramanyetik malzeme sayılabilirler. Diamanyetik malzemelerin valans altı enerji düzeyleri tam doludur dolayısıyla net manyetikliğe sahip değildirler. Cu, Ag, Sn ve Zn diamanyetik malzemelerdir.

Manyetik parçacık kontrolünde ferromanyetik malzemeler kontrol edilebildiğinden konunun ileriki kısımlarında ferromanyetiklik üzerinde daha fazla durulacaktır. Özellikle çelik parçaların yüzey kontrollerinde manyetik parçacık kontrolü hem çok hızlı hem de çok güvenilir bir metottur.

Şayet kontrol edilecek numune ferromanyetik bir malzeme ise yüzey süreksizliklerinin tespitinde manyetik parçacık kontrolü en ekonomik yöntemlerden biridir. Manyetik parçacık metodu kullanılmaya karar verildiyse bu noktadan sonra üç tercih daha yapılmalıdır.

– Hangi mıknatıslama yöntemi kullanılacak?

– Akım tipi ne olacak?

– Parçacık tipi nasıl olacak?

Manyetik parçacık kontrolünde genel olarak ferromanyetik parça mıknatıslanır ve yine ferromanyetik olan parçalar kontrol edilecek yüzeye homojen olarak yayılır. Yüzeyde bulunan manyetik parçacıklar mıknatıslanmanın etkisiyle süreksizliğe doğru yönelir ve süreksizliği tespit edebilir hale getirirler.

Manyetik parçacık çatlak kontrol yöntemi bütün çelik ve alaşımları ile dökme demirler muayene edilebilir. Genellikle yüzey ve yüzeye yakın bölgedeki çatlaklar tespit edilebilir. Parçaların kontrolünde çatlak olan bölgelerde akı kaçağı oluşur. Manyetik alandaki bu değişim, manyetik parçacık muayenesinin temelini oluşturur. Bir çatlak veya herhangi bir süreksizliğin oluşturduğu bu saçılan alan, mıknatıslama sırasında yüzeye kuru veya süspansiyon içerisinde uygulanan ve serbest olan demir ve demir oksit tozlarını çekmeye ve hatalı bölge üzerinde bir köprü oluşturmaya başlar. Bu şekilde çatlak üzerinde oluşan toz yığını gözle görülerek hatalı bölge olarak tanımlanabilir. Bir çatlak görüntüsü için en önemli şart, manyetik alan çizgileriyle çatlak arasındaki açının 45° ‟den az olmamasıdır.

Rüzgar Ölçüm Sistemleri

Alanında uzman akademisyenlerden oluşan tecrübeli kadromuz ile havacılık, aerodinamik, sayısal analiz sistemleri gibi konularda eğitim vermekteyiz.

Motor Test Sistemleri

Ar&ge  alanında