Helikopter kapı menteşesinin optimizasyonu ve eklemeli imalat ile üretimi
Optimization and production of a helicopter door hinge via additive manufacturing
- Tez No: 1009602
- Danışmanlar: PROF. DR. ELMAS SALAMCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Havacılık sektöründe yakıt verimliliğinin artırılması ve karbon emisyonlarının azaltılması için yapısal bileşenlerin hafifletilmesi önemlidir. Bu çalışmada, helikopter kapı menteşesinin topoloji optimizasyonu ve üretken tasarım yöntemleri kullanılarak yeniden tasarlanması ve seçici lazer ergitme (SLE) yöntemiyle üretilebilirliğinin deneysel olarak doğrulanması amaçlanmaktadır. Geleneksel dövme Al7075 alaşımından üretilen referans menteşe geometrisi, iki aşamalı bir optimizasyon metodoloji ile incelenmiştir. İlk aşamada Autodesk Fusion 360 yazılımının üretken tasarım modülü kullanılarak çoklu tasarım alternatifleri oluşturulmuş ve %62,3 kütle azaltma hedefi belirlenmiştir. İkinci aşamada, nTop platformunda Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) tabanlı topoloji optimizasyonu uygulanarak bu hedef hacim oranı kısıtı olarak tanımlanmış ve AlSi10Mg malzemesi için optimize edilmiş nihai geometri elde edilmiştir. Sonlu elemanlar analiziyle yapısal doğrulama gerçekleştirilmiş; orijinal 114 gramlık tasarıma göre 43 gramlık teorik kütle ile %62,3 oranında hafifletme sağlanmıştır. SLE yöntemiyle 45° oryantasyon açısında üretilen parçanın ölçülen kütlesi 46 gram olarak belirlenmiştir; teorik değerle arasındaki 3 gramlık fark, yüzey pürüzlülüğü ve kısmen ergimeyen toz partiküllerinin yüzeye yapışmasıyla açıklanmaktadır. Bu çalışma, helikopter kapı menteşelerinde üretken tasarım ve topoloji optimizasyonun sinerjik kullanımı ile SLE teknolojisinin entegrasyonunu ele alması açısından literatüre özgün katkı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Weight reduction of structural components is important in the aerospace industry for improving fuel efficiency and reducing carbon emissions. This study aims to redesign a helicopter door hinge using topology optimization and generative design methodologies, and to experimentally validate its manufacturability via Selective Laser Melting (SLM). A two-stage optimization framework was applied to the reference hinge geometry conventionally manufactured from forged Al7075 alloy. In the first stage, multiple design alternatives were generated using the generative design module of Autodesk Fusion 360, establishing a mass reduction target of a 62.3%. In the second stage, SIMP (Solid Isotropic Material with Penalization) based topology optimization was conducted in the nTop platform, where this target was implemented as a volume fraction constraint to obtain the final optimized geometry for AlSi10Mg material. Structural validation was performed through finite element analysis, demonstrating a 62.3 weight reduction from the original 114 g design to a theoretical mass of 43 g. The as-manufactured part produced via SLM at a 45° build orientation exhibited a measured mass of 46 g; the 3 g deviation from the theoretical value is attributed to surface roughness and partially melted powder particles adhered to the surface. This study contributes to the literature by systematically demonstrating the integrated application of generative design, topology optimization and SLM technology for helicopter door hinge components.
Benzer Tezler
- Helikopter rotor pallerinin radyoskopi yöntemiyle hasarsız muayenelerinin yapılması
Nondestructive inspection of helicopter rotor blades by using radioscopic inspection method
ŞAHİN DELİPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. YILMAZ TAPTIK
- Kedi gözü [Film (VHS video kaset)]
The Cat eye
İLKER CANİKLİGİL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Sahne ve Görüntü SanatlarıMarmara ÜniversitesiSinema Televizyon Ana Sanat Dalı
YRD. DOÇ. DR. ONUR EROĞLU
- Efficient routing scheme for optimal energy consumption in wireless sensor network using metaheuristic algorithm
Metaheuristik algoritma kullanarak kablosuz sensör ağında optimal enerji tüketimi için etkin yönlendirme şeması
ALI HAIDER MOHAMMED AL AMMARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş ÜniversitesiElektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYÇA KURNAZ TÜRKBEN
- Helikopter pervanelerinin lineer ve nonlineer titreşimlerinin kombine sonlu elemanlar-transfer matrisi tekniği ile incelenmesi
A Study on linear and non-linear vibrations of helicopter rotor blades by using the combined finite element-transfer matrix method
CÜNEYT KENGER
- Helikopter taşımacılığında yakıt sarfiyatı minimizasyonu açısından tasarım ve performans analizi
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA CAVCAR
Doktora
Türkçe
1992
Makine MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ERTUĞRUL ÖZDAMAR