Geri Dön

Generation of optimized Voronoi based interior structures for improved mechnanical properties

Geliştirilmiş mekanik özellikler için optimize edilmiş Voronoi tabanlı iç yapıların üretimi

  1. Tez No: 600767
  2. Yazar: ANIL CAN ÖNCEL
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ULAŞ YAMAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 153

Özet

Genel tasarım yaklaşımları doğada karşılaşılan örneklerle ilgilidir ve bunlardan ilham alır. Evrimin kendisi, varlıkları tam potansiyellerine en verimli şekilde zorladığından, doğanın kendisini anlamamız, gözlemlememiz ve taklit etmemiz önemlidir. Bu çalışmada, doğal yapılardan ilham alan iç yapılar, içi boş Voronoi hücreleri kullanılarak inşa edilmiştir ve modeller, tasarım gereksinimlerini karşılamak üzere optimize edilmiştir. Bu amaçla, tasarım modeli öncelikle belirli yük ve destek koşullarıyla topoloji optimizasyonuna tabi tutulur ve ardından model hacmi birkaç yoğunluk bölgesine bölünür. Hücre üretimi algoritması, ortalama Von Misses ve ana stres değerleri ile beraber bölgelerdeki deplasman değerlerine göre ilerler ve bu sebep ile yapısal olarak kritik bölgelerdeki Voronoi tohum sayısı diğerlerinden daha fazladır. Böylelikle optimizasyonun sonuçları modellere yansır. Voronoi bazlı iç yapı yüksek gözenekliliğe sahip olduğundan, seçilen test modelleri FFF tipi eklemeli üretim işlemi ile üretilmiştir. Önerilen yaklaşım belirlenen modeller üzerinde test edilmiş ve yöntemin başarımı rastgele Voronoi alan dağılımına ve düzenli dolgu desenlerine sahip olan modeller ile karşılaştırılmıştır. Test sonuçlarına göre, test edilen parçaların güç-ağırlık oranları iyileştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

General design approaches are related with and inspired by natural examples. Since evolution itself pushes beings to their full potentials in the most efficient way, it is important for us to understand, observe and mimic the nature itself. In this study, naturally inspired internal structures are constructed by using hollow Voronoi cells and models are optimized to meet the design requirements. For this purpose, design volume firstly undergoes topology optimization with specific load and support conditions and the volume is divided into several density regions. Cell generation algorithm advances according to the average Von-Misses and principal stress values and deflections in these corresponding regions. The number of Voronoi sites in structurally critical regions is higher than other regions. Thus, the results of the optimization are reflected on the models. Since the Voronoi based interior has high porosity, the selected test models are manufactured via Fused Filament Fabrication process. The proposed approach is tested on several cases and the performance of the method is compared with respect to the cases having random Voronoi site distributions and regular infill patterns. According to the test results, strength-to-weight ratios of the tested artefacts are enhanced.

Benzer Tezler

  1. Hesaplamalı tasarım yaklaşımları: Bütünleşik bir tasarım önerisi

    Computational design approaches: An integrated design proposal

    YEKTA İPEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ

  2. New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives

    Başlık çevirisi yok

    OSMAN KÜKRER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1987

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN

  3. Evaluation of advanced oxidation technologies and nanoscale particles for water and groundwater remediation

    İleri oksidasyon teknolojileri ve nanopartiküllerin su ve yeraltı suyunun ıslah edilmesi için değerlendirilmesi

    DİLA AKSOY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Çevre MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLSUN İNCE

    DOÇ. DR. NADİM COPTY

  4. Automatic datapath and controller generation for reconfigurable ASIP

    Yeniden betimlenebilir uygulamaya özgü işlemciler için veriyolu ve kontrol birimi tasarım otomasyonu

    ENDER ÇULHA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER CERİD

    DOÇ. DR. ARDA YURDAKUL

  5. Design and structural finite element analysis of an artificial neural network based optimized alpha type stirling engine

    Yapay sinir ağı bazlı optimize edilmiş bir stırlıng motorunun tasarımı ve yapısal sonlu elemanlar analizi

    CENGİZ YILDIZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATA MUGAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA BAYATA