Impact absorbing lattice structures produced by additive manufacturing
Darbe emici kafes yapıların eklemeli imalat yöntemiyle üretimi
- Tez No: 723268
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEZER ÖZERİNÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Balistik darbe, Enerji soğrulması, Kaskad kafes yapılar, Katmanlı üretim, Nikel kaplama, Ballistic impact, Energy absorption, Cascaded lattice structures, Additive manufacturing, Nickel plating
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Malzemesi ve İmalat Teknolojisi
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son teknolojik gelişmeler, katmanlı üretimi, yeni nesil karmaşık parçaların ve hafif yapıların geliştirilmesi ve üretimi için çığır açan bir teknoloji haline getirdi. Polimerik parçaların katmanlı imalatı, yük taşıyan bileşenlerden darbe emici yapılara kadar uzanan yapısal parçalara geniş ölçüde uygulanabilir. Dijital Işık Sentezi (DLS), çok çeşitli polimerik malzemelerin güvenilir, hızlı ve doğru Eklemeli Üretimini sağlayan yeni geliştirilmiş bir tekniktir. DLS özellikle kafes parçalarının, tekrar eden birim hücrelerden oluşan üç boyutlu açık hücreli yapıların üretilmesinde etkilidir. Bu tez, DLS tarafından üretilen elastomerik poliüretan (EPU) kafes parçalarını incelemekte ve mekanik özelliklerini karakterize etmektedir. Tamamen yoğun EPU'nun ilk karakterizasyonu, yüksek kopma uzama oranı ve mükemmel deformasyon geri kazanımı ile birlikte bu malzemenin doğrusal olmayan hiperelastik davranışını gösterdi. Ogden modeli ve Prony serisinin bir kombinasyonu, visko-hiperelastik davranışı başarıyla tanımladı. Daha sonra oktet-kafes, BCC+CP ve kübik tip kafes yapılar üretilmiş ve yarı statik sıkıştırma altında enerji emici performansları karakterize edilmiştir. Genel olarak Octet kafes yapılar, burkulma ve esnemenin dengeleyici etkilerinden dolayı enerjiyi emmek için daha güvenilir ve etkili bir mimari sağlamıştır. Dikme çapının doğru kontrolü, çok çeşitli uygulamaların gereksinimleri için kafes geometrilerinin peak gerilimi ve enerji emme kapasitesinin ayarlanması için çözümler sağladı. Genel olarak, bulgular, enerji emici yapıların tasarımı ve uygulanması için EPU ve DLS tekniğinin büyük potansiyelini gösterdi. Ayrıca, DLS 3D baskı yönteminin mükemmel ozellikleri ve diğer bir reçine türü olan rijit poliüretan RPU 70 kullanarak, ve NiCo (Nikel, Kobalt) metalik alaşımını yeni bir kaplama yaklaşımı ile birleştirerek, metal-polimer kafes yapılarının hibrit üretim imkanı gösterildi. Metal kaplı polimer petek yapısı, sıkıştırma mukavemetinde büyük artışlar sergiledi.
Özet (Çeviri)
Recent technological advances rendered additive manufacturing (AM) a disruptive technology for the development and manufacturing of next generation complex parts and lightweight structures. AM of polymeric parts is widely applicable to structural parts ranging from load bearing components to impact absorbing structures. Digital Light Synthesis (DLS) is a recently developed technique that enables the reliable, fast and accurate AM of a wide range of polymeric materials. DLS is especially effective in producing lattice parts – three-dimensional open-cell structures composed of repeating unit cells. This thesis investigates elastomeric polyurethane (EPU) lattice parts produced by DLS and characterizes their mechanical properties. Initial characterization of fully dense EPU demonstrated the nonlinear hyperelastic behavior of this material combined with high elongation at fracture and excellent recovery. A combination of Ogden model and Prony series successfully described the visco-hyperelastic behavior. Next, octet-truss, BCC+CP, and cubic type lattice structures were produced and their energy absorption performances under quasi-static compression were characterized. In general, Octet-truss structures provided a more reliable and effective architecture for absorbing energy due to the balancing effects of buckling and stretching. Accurate control of the truss diameter provided means for tuning the peak stress and energy absorbance capacity of the lattice geometries for the requirements of a wide range of applications. Overall, the findings demonstrated the great potential of the EPU and the DLS technique for the design and implementation of energy-absorbing structures. Additionally, through combining the excellent capabilities of DLS 3D printing method and another type of resin, namely the rigid polyurethane RPU 70, with a novel approach of depositing NiCo (Nickel, Cobalt) metallic alloy, the feasibility of hybrid production of metal-polymer lattice structures was demonstrated. Metal plated polymer honeycomb structure exhibited orders of magnitude increase in compression strength.
Benzer Tezler
- Mechanical behaviour of polymeric lattice structures produced by additive manufacturing
Eklemeli imalat ile üretilen polimer kafes yapıların mekanik davranışı
ŞÜKRÜ GÜRAY KALAYCIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZER ÖZERİNÇ
- Comparative numerical and experimental study of homogenized and full-scale fe models for sandwich structures with re-entrant and anti-tetrachiral auxetic cores
Re-entrant ve antı-tetrachıral auxetıc çekirdekli sandviç yapıların homojenleştirilmiş ve tam ölçekli modelleri üzerine sayısal ve deneysel karşılaştırmalı bir çalışma
ÖZGÜR DEĞİRMENCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Effect of chymotrypsin on M1 type pyruvate kinase from rabbit muscle and L-type from sheep liver
Başlık çevirisi yok
NİLAY BAŞARAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MERAL YÜCEL
- Devlet Malzeme Ofisi satış maliyeti ve satış hasılatı trend analizi
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA BEREKET
