Verification of a finite element model for an additively manufactured aluminium-alloy bracket for leo spacecraft via correlation of vibration test and simulation results
Alçak dünya yörüngesi uzay araçları için eklemeli imalatla üretilmiş bir alüminyum alaşımlı braketin sonlu eleman modelinin, titreşim test sonuçları ile simülasyon sonuçlarının korelasyonu yoluyla doğrulanması
- Tez No: 1001287
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ METE BAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, lazer toz yataklı ergitme yöntemi ile AlSi10Mg alaşımından üretilmiş bir uzay braketi için test–analiz korelasyonu çalışmasını sunmaktadır. Braket, EOS M290 sistemi ile üretilmiş ve testler ile sayısal analizler öncesinde gerilim giderme ısıl işlemine tabi tutulmuştur. Aynı üretim işinde imal edilen üretim kalitesindeki witness numuneleri, malzeme karakterizasyonu ve muayene çalışmalarında kullanılmıştır. Malzeme özellikleri, farklı üretim yönelimlerinde üretilen numuneler üzerinde ASTM E8 standardına uygun tek eksenli çekme testleri ile belirlenmiştir. Braket ve witness numunelerine X-ray incelemesi uygulanmış; kullanılan yöntemin çözünürlük sınırları içinde iç kusur tespit edilmemiştir. Deneysel konfigürasyonla uyumlu olacak şekilde bir sonlu eleman modeli oluşturulmuş; modelde üç boyutlu katı elemanlar, cıvatalı bağlantı temsilleri ve deney düzeneğine uygun sınır koşulları tanımlanmıştır. Braketin baskın global titreşim modlarını kapsayacak şekilde modal analiz geniş bir frekans aralığında gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar kapsamında, üç ortogonal eksende sinüs tarama ve rastgele titreşim testleri uygulanmıştır. Yüksek seviyeli titreşim uygulamalarından önce ve sonra düşük seviyeli sinüs tarama testleri dinamik imza kontrolü amacıyla yapılmış; frekans ve genlik değişimleri ECSS kabul kriterlerine göre değerlendirilmiştir. Test–analiz korelasyonu, sinüs tarama ve rastgele titreşim ortamlarında elde edilen deneysel ve sayısal yanıtların karşılaştırılması ile yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a test–analysis correlation study of an additively manufactured space bracket produced from AlSi10Mg alloy using the laser powder bed fusion process. The bracket was manufactured on an EOS M290 system and stress-relief heat treated prior to testing and numerical analysis. Production-quality witness specimens manufactured within the same build job were used for material characterization and inspection. Material properties were obtained from uniaxial tensile tests performed in accordance with ASTM E8 using specimens produced in different build orientations. X-ray inspections were conducted on both the bracket and the witness specimens, and no internal defects were detected within the resolution limits of the applied method. A finite element model consistent with the experimental configuration was developed using three-dimensional solid elements, bolted connection representations, and test-representative boundary conditions. Modal analysis was carried out over an extended frequency range to capture the dominant global vibration modes. The experimental campaign consisted of sine sweep and random vibration tests along three orthogonal axes. Low-level sine sweeps were applied before and after high-level vibration runs as a signature check, and frequency and amplitude shifts were evaluated according to ECSS acceptance criteria. Test–analysis correlation was assessed by comparing experimental and numerical response characteristics under both sine sweep and random vibration environments.
Benzer Tezler
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- Ti-6Al-4V alaşımının tel ark eklemeli imalat sürecinin modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of the wire arc additive manufacturing process of Ti-6Al-4V alloy
MUSTAFA ÇAĞRI ÖZKADER
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiHitit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ BAYKASOĞLU
DOÇ. DR. ÖNCÜ AKYILDIZ
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilmiş ALSİ10mg malzemesinin malzeme yapısal parametrelerinin belirlenmesi ve sonlu elemanlar yöntemiyle doğrulanması
Determination of material structural parameters of ALSİ10mg material produced by additive manufacturing method and verification by finite element method
MURAT AKTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ERDİ KORKMAZ
- Yeditepe spine mesh: Modeling and validation of a parametric finite element model of the lumbar spine
Yeditepe omurga ağı: Lomber omurganın parametrik sonlu elemanlar modelinin modellenmesi ve geçerliliği
OĞULCAN GÜLDENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
NöroşirürjiYeditepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FETHİ OKYAR
- Yapısal dinamik analiz için sonlu elemanlar modellerinin frekans tepki fonksiyonları kullanılarak doğrulanması ve güncellenmesi
Updating and verification of the finite element models for structural dynamic analysis using frequency response functions
MESUT HÜSEYİNOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN ÇAKAR