Investigation of total energy absorption capacities and crushing behaviours of graded and uniform honeycomb gyroid structures; structural testing and numerical modelling
Gradyanlı ve tekdüze petek gyroid yapılarının toplam enerji emme kapasiteleri ve ezilme davranışlarının incelenmesi; yapısal test ve sayısal modellemesi
- Tez No: 1003327
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. IAN MASKERY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The Unıversıty Of Nottıngham
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İmalat ve Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gözenekli yapılar sınıfına ait olan kafes yapılar, üstün mekanik özellikleri nedeniyle büyük ilgi çekmektedir ve özellikle darbe emilimi, verimli ısı iletimi, doku mühendisliği ve titreşim sönümleme uygulamalarında kullanılmaktadır. Üçlü periyodik minimal yüzey yapıları, matematiksel olarak tanımlanmış, üç boyutlu periyodiklik, sıfır ortalama eğrilik ve geniş yüzey alanına sahip bir kafes yapılar sınıfıdır. Petek gyroid yapısı, üçlü periyodik minimal yüzey ailesine ait olan gyroid yapısının periyodiklik özelliğinin azaltılmasıyla elde edilmiştir. Petek gyroid yapısı, kafes yapılar alanına yeni ve önemli bir katkıdır. Ayrıca, literatür incelemeleri fonksiyonel olarak gradyanlı yapıların, tekdüze yapılara kıyasla daha yüksek toplam enerji emme kapasitelerine sahip olduğunu göstermektedir. Bu lisansüstü bireysel projenin amacı, fonksiyonel olarak gradyanlı ve tekdüze petek gyroid yapıların toplam enerji emme kapasitelerini ve ezilme mekanizmalarını incelemektir. PA2200 poliamid malzemesinden örnekler tasarlanmış, lazer sinterleme yöntemiyle üretilmiş ve ardından işlem sonrası aşamaları tamamlanmıştır. Örneklerin gerilme-gerinim eğrilerini ve ezilme mekanizmalarını elde etmek için basma testi gerçekleştirilmiş; ayrıca gradyanlı ve tekdüze örneklerin sonlu elemanlar analizi, ABAQUS, kullanılarak yapılmıştır. Gradyanlı örneğin ezilme mekanizması, düşük hacim oranından yüksek hacim oranına doğru tabaka tabaka lerlemektedir. Buna karşılık, tekdüze örneğin hücreleri homojen bir ezilme davranışı sergilemektedir. sonlu elemanlar simülasyonları, örneklerin ezilme mekanizmaları açısından deneysel testlerle aynı eğilimleri vermiştir. Tekdüze örneğin hücreleri homojen von Mises gerilme dağılımları sergilerken, gradyanlı örneğin hücrelerinde von Mises gerilme dağılımları düşük hacim oranı bölgesinde daha yüksektir. Toplam enerji emme kapasiteleri sırasıyla gradyanlı ve tekdüze örnekler için 112.09 kJ/m³ ve 44.035 kJ/m³ olarak ölçülmüştür. Bu sonuç, gradyanlı petek gyroid örneğin, tekdüze petek gyroid örneğine kıyasla yaklaşık %155 daha fazla enerji emebildiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The honeycomb gyroid which is a new and important contribution to the lattice field is found by reducing the periodicity of the gyroid. The aim of the individual postgraduate project is to examine the total energy absorption capacities and crushing mechanisms of functionally graded and uniform honeycomb gyroid structures. The polyamide PA2200 uniform and graded honeycomb gyroid samples are designed and manufactured by laser sintering then the post-process stages are completed. A compressive test and the finite element analysis are performed to obtain the stress-strain curve and crushing mechanism of the samples. The graded sample has a crushing mechanism, which is layer by layer from lower to higher volume fraction. However, the cells of the uniform sample show crushing behaviour homogeneously. The FEA simulation gives the same results as the experimental test for the crushing mechanisms of samples. While cells of the uniform sample show homogeneous von Mises stress distributions, cells of the graded sample start to collapse lower volume fraction region. The capacities of the total energy absorption are 112.09 KJ/m³ and 44.035 KJ/m³, respectively for graded and uniform samples. It means that the graded honeycomb gyroid sample is able to absorb almost 155% more energy than the uniform honeycomb gyroid sample.
Benzer Tezler
- Farklı kesit boyutlarına sahip beton ve betonarme elemanların çarpma etkisi altında incelenmesi
Investigation of concrete and reinforced concrete members having different section sizes under impact effect
RECEP TUĞRUL ERDEM
Doktora
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHİDDİN BAĞCI
- Gümüş katkılı bazı tekstil ürünlerinin soğurma ve yansıma kapasitelerinin araştırılması
Investigation of absorption and reflection capacities of some silver doped textile products
ENVER ALPER DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER SÖĞÜT
- Kondenserli çamaşır kurutma makinesinin enerji ve kurutma performansının sayısal ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of energy and drying performance of condenser tumble dryer
VASIF CAN YILDIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN GÜNEŞ
- Kompleks hidrit nanoparçacıkların sentezi ve hidrojen kinematiğinin araştırılması
Synthesis of the complex hydride nanoparticles and investigation of their hydrogen kinematics
SERKAN AKANSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
EnerjiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADAN ÖZCAN
- Ürün tasarım süreçlerinde yenilikçi yapıların dinamik ve mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of the mechanical and dynamic behavior of innovative structures in product design process
MEHMET MERT KOTAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ RIZA YILDIZ