Eklemeli imalat ile üretilen hibrit kafes yapısının tasarlanması ve sönümleme davranışının incelenmesi
Design and investigation of the damping behavior of a hybrid lattice structure manufactured by additive manufacturing
- Tez No: 1009368
- Danışmanlar: PROF. DR. OLCAY ERSEL CANYURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Enerji sönümleme, Energy damping
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Eklemeli imalat teknolojisinin gelişimi, karmaşık geometrilere sahip kafes yapıların tasarım ve üretiminde yeni olanaklar sunmakta ve bu yapıların mekanik performanslarının fonksiyonel olarak optimize edilmesine imkân sağlamaktadır. Bu kapsamda, enerji sönümleme kapasitesi yüksek öksetik hücre geometrisi ile yük taşıma kabiliyeti ve rijitliği ile ön plana çıkan gövde merkezli kübik kafes yapılarının bir araya getirilmesiyle, üç boyutlu, simetrik ve özgün bir hibrit kafes mimarisi geliştirilmiştir. Tasarlanan hibrit yapı, eriyik yığma modelleme yöntemiyle poliaktik asit (PLA) malzemeden üretilmiş ve mekanik davranışları deneysel ve sayısal yöntemlerle değerlendirilmiştir. Malzeme karakterinin belirlenmesi amacıyla çekme testlerinin ardından, birim hibrit kafes hücrelerinin statik basma deneyleri yapılmıştır. Sonlu elemanlar analizleri, deneysel bulgular ile karşılaştırılarak doğrulanmış; deformasyon mekanizmaları, enerji sönümleme davranışı ve Poisson oranı tepkileri ayrıntılı biçimde incelenmiştir. Ayrıca, hibrit kafes yapısının performansını iyileştirmek amacıyla iki farklı kademeli yoğunluk dağılımına sahip gradyan hibrit kafes tasarımı geliştirilmiştir. Bu gradyan yapıların mekanik tepkileri düzenli hibrit kafes sistemi ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, gradyan geçişli kafes yapıların enerji sönümleme ile yapısal dayanım arasında düzenli hibrit yapı sistemine göre daha dengeli ve kontrollü bir mekanik performans sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
The advancement of additive manufacturing technologies has enabled new opportunities in the design and fabrication of lattice structures with complex geometries, allowing their mechanical performance to be functionally optimized. Within this context three-dimensional, symmetric, and original hybrid lattice architecture was developed by integrating auxetic unit cell geometries with body-centered cubic lattice structures, which are distinguished by their high load-bearing capacity and stiffness. The designed hybrid lattice structure was manufactured from polylactic acid (PLA) using the fused deposition modeling (FDM) process, and its mechanical behavior was evaluated through experimental and numerical approaches. Following tensile tests conducted to characterize the material properties, static compression tests were performed on the hybrid lattice unit cell structures. The finite element analyses were validated through comparison with the experimental findings, and the deformation mechanisms, energy absorption behavior, and Poisson's ratio responses were examined in detail using finite element simulations. Furthermore, two gradient lattice designs with different stepwise density distributions were developed to enhance the performance of the hybrid lattice structure. The mechanical responses of these gradient configurations were comparatively evaluated against those of the regular hybrid lattice system. The results indicate that gradient lattice structures provide a more balanced and controlled mechanical performance between energy absorption and structural strength compared to the uniform hybrid lattice system.
Benzer Tezler
- Design of additively manufactured hybrid structural brackets via topology optimization
Topoloji optimizasyonu ile eklemeli imalata uygun hibrit yapısal braketlerin tasarımı
CENGİZ KÖSEOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Çok hücreli kafes yapılar için özgün bir model üzerinde enerji sönümleme performansının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation on energy absorption performance for a novel model for multi-cellular lattice structures
GAZİ BAŞAR KOCABAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENAİ YALÇINKAYA
PROF. DR. YUSUF ŞAHİN
- Dynamic characterization and optimization of additively manufactured tpms lattice structures
Katmanlı üretilen tpms kafes yapılarının dinamik karakterizasyonu ve optimizasyonu
UĞUR ŞİMŞEK
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. POLAT ŞENDUR
- 3 boyutlu yazıcılarda topoloji ve kafes optimizasyonu ile bölgesel yoğunluk özelleştirme çalışması
Regional density customization with topology and lattice optimization in 3d printers
MERT GÜLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK KARAGÖZ
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA