The effect of linear guide representation for topology optimization on a five-axis milling machine
Masuralı lineer rulmanların sanal temsilinin beş-eksen freze makinasının topoloji optimizasyonu üzerine etkisi
- Tez No: 478655
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN BUDAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Topoloji optimizasyonu hafif ve rijit takım tezgâhı yapıları elde etmek için temel bir kilometre taşı olarak nitelendirilebilir. Topoloji optimizasyonu uygulamaları, ağır hesaplama yükü yüzünden çoğu zaman, lineer rulman sistemlerinin dönel masuraları ya da bilyeleri ihmal edilerek yapılır. Tüm tezgâhın rijitliği ise montaj içerisindeki en az rijit olan elemanlara bağlıdır ki bunlar mevcut literatürde lineer rulman sistemleri olarak belirtilmektedir. Bu çalışmada, lineer rulman sistemlerinin sanal ortamdaki gösterimi, montaj seviyesindeki topoloji optimizasyonu uygulamaları için incelenmiştir. İki farklı kontak modeli masuralı lineer rulman sistemleri için incelenmiştir. Kontak modellerinin güvenilirliği deneylerle test edilmiştir. Doğrulama sürecinden sonra, her iki lineer rulman modeline yönelik ağır-iş kesme durumu, takım tezgâhının sanal simülasyonu ve topoloji optimizasyonu ile kütle çıkarılması için temel alınmıştır. Optimizasyon için aynı algoritma kullanılmasına rağmen, iki optimizasyon arasındaki farklılık lineer rulmanların dönel elemanlarının sanal ortamda farklı olarak temsil edilmesinden kaynaklanır. Daha sonra, daha rijit lineer rulman sistemlerinin kullanımının yapısal etkisi, dönel rulman elemanlarının rijitliği artırılarak araştırılmıştır. Bundan sonra, kapsamlı çoklu faz fizik etkileşimi karşılaştırması, sanal lineer rulman temsillerini çaprazlayarak dinamik ve termal olarak yapılmıştır. İlk olarak, gerçekçi olmayan lineer rulman temsili için hata oranı ve gerçekçi lineer rulman gösterimi için dinamik iyileşme oranları araştırılmıştır. İkincil olarak, aynı durum termal davranış için araştırılmıştır. Son olarak topoloji optimizasyonu için enerji temelli minimum esneklik probleminde sınır koşullarının çok önemli olduğu ve bunlarının doğru gösteriminin dinamik ve termal rijiditeye de katkı yapmış olduğu kanıtlandı.
Özet (Çeviri)
Topology optimization is a countermeasure to obtain lightweight and stiff structures for machine tools. Topology optimizations are applied at component level due to computational limitations, therefore linear guides' rolling elements are underestimated in most of the cases. Stiffness of the entire assembly depends on the least stiff components which are identified as linear guides in the current literature. In this study, effects of linear guide's representation in virtual environment are investigated at assembly level by focusing on topology optimization. Two different contact models are employed for rolling elements in the linear guides. Reliability of the contact models are verified with experiments. After the verification, heavy duty cutting conditions are considered for the system and topology optimization is performed for two different contact models to reduce the mass of the structure. The difference caused by the representation of rolling elements is demonstrated for the same topology algorithm and the optimization results are compared for the models. And then, the effect of using stiffer linear guides in the five-axis milling machine is investigated by increasing the stiffness of the contact elements. Afterwards, an extensive Multiple-Physics comparison for different linear guide's representations is executed for dynamically and thermally by crossing the representations for the proposed structures. As first, dynamic behavior improvement and error percentage due to unrealistic representation is investigated, while thermal behavior is investigated as the second. As the last, it is demonstrated that minimum compliance problem contributes dynamic and thermal stiffness with realistic boundary conditions for multi-component level topology optimization applications.
Benzer Tezler
- CNC takım tezgahlarında hızlı talaş kaldırma prosesinin teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental study of high speed machining process in CNC machine tools
ERDAL GAMSIZ
- Torsional vibrations of gear systems with single and dual mass flywheels: modelling and analyses
Tek ve çift kütleli volan içeren dişli sistemlerinin modellenmesi ve analizi
YUSUF SAYGILI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Bilişsel robotlar için öğrenme güdümlü sembolik planlama
Learning guided symbolic planning for cognitive robots
PETEK YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SANEM SARIEL TALAY
- İmalat sistemlerinin tasarlanması ve öncelik kurallarının belirlenmesinde yapay sinir ağlarının kullanılması
Başlık çevirisi yok
TARIK ÇAKAR
Doktora
Türkçe
1997
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN TORAMAN
- La problématique de l'espace et du temps dans l'écriture d'Assia Djebar et de Nedim Gürsel
Assia Djebar'ın ve Nedim Gürsel'in yazınında zaman ve mekan sorunsalı
CANSU GÜMÜŞTAŞ ŞEN
Yüksek Lisans
Fransızca
2014
Fransız Dili ve EdebiyatıGalatasaray ÜniversitesiFransız Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SIDIKA SEZA YILANCIOĞLU