Geri Dön

Applying topology optimization to 3D machine parts under static and fatigue loading

Topoloji optimizasyonunun statik ve yorulma yükleri altındaki 3B makine elemanlarına uygulanması

PDF İndir

  1. Tez No: 372049
  2. Yazar: İBRAHİM GÖV
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MEHMET AKİF KÜTÜK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 143

Özet

Bu tezde statik ve yorulma yükleri etkisindeki 3B parçaların topoloji optimizasyonu çalışılmıştır. Topoloji optimizasyonunun uygulanmasında eleman silme yöntemi (ESY) kullanılmıştır. ESY'nin ana fikri daha az etkili elemanların tasarım alanından silinmesidir. Bu fikir, ESY'nin oluşturulması için 2B ve 3B parçaların statik ve yorulma tasarımlarına uygulanmıştır. Topoloji optimizasyonu, ağırlık ve mukavemet dengesinin kritik olduğu özellikle uzay ve otomotiv endüstrisinde ilk tasarım geometrisini elde etmek için etkili bir yöntemdir. Yöntemin, uzun işlem süreleri ve karmaşık yazılım gereksinimleri gibi temel dezavantajları bu çalışma ile giderilmiştir. ESY'nin kullanılması optimizasyon sürelerinin azalmasını sağladı. Algoritmanın üçüncü şahıslar tarafından kullanım kolaylığı dikkate alınarak görsel kullanıcı arayüzü geliştirildi. Geliştirilen algoritmanın doğrulanması için statik yüke maruz kalmış 3B parçaların optimizasyonunu ve yorulma yüküne maruz kalmış 2B ve 3B parçaların optimizasyonunu içeren farklı problemler seçildi. Statik problemlerde, ESY'nin ve ANSYS'in çözüm süreleri, gerilim ve gerinim sonuçları kıyaslandı. Yorulma problemlerinde, bazı optimize edilmiş modellerin ESY ve ANSYS kullanılarak hesaplanan güvenlik katsayıları kıyaslandı. Endüstriyel uygulamalarda hali hazırda kullanılan bazı parçalar optimize edildi ve bunların sonuçları orijinal modellerle kıyaslandı. Deneysel çalışmalarda yorulma testleri gerçekleştirildi. Bu testler için bir test cihazı tasarlandı ve yapıldı. Yapılan bu doğrulamalarda tatmin edici uyuşma gözlemlendi.

Özet (Çeviri)

Topology optimization of 3D parts under the effect of static and fatigue loading is studied in this thesis. Element removal method (ERM) is used to apply topology optimization (TO). Basic idea of ERM is removal of less effective elements from the design domain. The idea is applied for static and fatigue design of 2D and 3D parts to create algorithm of ERM. TO is a powerful method to obtain initial design geometry especially for aerospace and automotive industries where tradeoff between weight and strength of the parts are critical. Main drawbacks of the method such as longer process times and requirement of complicated software are eliminated with the present study. The use of ERM yielded minimized optimization times. A graphical user interface is developed for the algorithm considering ease of use of third parties. Different cases are selected to validate the algorithm which includes optimization of 3D parts subjected to static loading and optimization of 2D and 3D parts subjected to fatigue loading. In static cases, solution times, stress and deformation results of ERM and ANSYS are compared. In the fatigue cases, safety factor results of some optimized models are determined by using ERM and ANSYS then the results are compared. Some parts, which are already used in industrial applications, are optimized and their results are compared with original models. In experimental studies, fatigue tests are performed. A test stand is designed and constructed for the tests. Satisfactory agreements are observed for these verifications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    743671

    Hafif ticari bir araçta kullanılan ön alt askı kolunun topoloji optimizasyonu

    Topology optimization of front lower control arm used on a light commercial vehicle

    SÜLEYMAN SOYDAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİL İBRAHİM SARAÇ

  2. Tez No

    856317

    Hava aracı kanatlarında topoloji optimizasyonu ile ağırlık azaltma

    Weight reduction with topology optimization for aircraft wings

    HÜSEYİN CEM KULAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiBaşkent Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKKI POLAT GÜLKAN

    PROF. DR. HASAN UMUR AKAY

  3. Tez No

    830663

    A line-based infill optimization method for material extrusion additive manufacturing

    Malzeme ekstrüzyonu eklemeli imalat yöntemi ile üretilen parçalar için çizgi tabanlı iç yapı optimizasyon yöntemi

    RAHMAN UNCU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ULAŞ YAMAN

  4. Tez No

    151412

    Bir kamyon şasisinin yapısal optimizasyonu

    Structural optimization of a truck chassis

    MEHMET POYRAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ATA MUĞAN

  5. Tez No

    245059

    Applying topology optimization to design of planer machine parts

    Topoloji optimizasyonunun düzlemsel makine parçaları tasarımına uygulanması

    İBRAHİM GÖV

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Makine MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. M. AKİF KÜTÜK

Geri Dön