Besleyici tasarımında matematiksel model kullanımı

Abstract

Katılaşma sürecinin simulasyonuna yönelik pek çok bilgisayar programı geliştirilmiş olmakla birlikte, Chvorinov'un modulus metodu, henüz, pratik ve başarılı bir yöntem olarak yerini korumaktadır. Bu çalışmada, araştırma konusu, `Besleyici Tasarımında Matematiksel Model Kullanımı` olarak belirlenmiştir. Çalışmada, ring şeklindeki çelik dökümlerde, optimal besleyici tasarımı üzerinde durulmuştur. Bu bağlamda, problem tam sayılı doğrusal olmayan programlama, biçiminde formüle edilmiştir. Amaç fonksiyonu, sağlam döküm elde etmenin yanı sıra, maliyet enküçüklemesini hedeflemiştir. Karar değişkenlerinin, besleyici türü, boyutları ve sayısı olduğu modelde, katılaşma zamanı, hacimsel yeterlilik ve besleme aralığı geleneksel kısıtları yer almıştır. Ardından, model, döküm boyutlarının ve çekme oranını değiştirilmesiyle, sayımlama tekniği kullanılarak, basic programlamayla, yaklaşık 200 farklı durum için çözülmüştür. Model çıktıları, minitab2 paket programı kullanılarak analiz edilmiş ve sonuçlar tartışılmıştır. Benzer fakat geliştirilmiş bir model kullanımıyla, deneme yanılma yönlü yaklaşımların ortadan kaldırılabileceği ve görece ekonomik tasarımlara varılabileceği değerlendirilmiştir.

Although many computer programmes have been developed to simulate the solidification process, Chvorinov's modulus method seems to be still the most practical and relatively successful one. The study topics is addressed by this research is ` The Mathematical Model Using In Riser Design `. In the study, optimum riser design has been studied for ring type steel casting. To this end, the problem was mathematically formulated as the integer non-lineer programming. The objective was to minimize cost and yet produce a shrinkage defect-free casting. Decision variables were the geometry, size and number of risers. Costraints which were solidification time, volumetric adequancy and feeding range have been involved by the model. And then, the model was solved with basic language used enumaration techniques by altering the size of casting and shrinkage factor for nearly 200 runs. The results were good enough, comparing with available techniques. Similar but more general model with more variables could decreasing the cu3t substantially in the foundries, eliminating trial and error method in many cases.