Geri Dön

Experimental and numerical investigation of mechanical properties of additively manufactured auxetic structures

Eklemeli imalatla üretilmiş ökzetik yapıların mekanik özelliklerinin deneysel ve sayısal incelemesi

  1. Tez No: 756864
  2. Yazar: MEHMET TAŞDEMİR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 158

Özet

Bu tez kapsamında literatürdeki farklı kafes yapılarının konfigürasyonu ile iki yeni birim hücre tasarımı oluşturulmuş ve günümüzdeki popüler eklemeli imalat yöntemlerinden biri olan 3 boyutlu yazdırma yöntemi ile üretimleri gerçekleştirilmiştir. Çeşitli parametrelerle tasarlanmış olan birim hücreler baz alınarak çekme ve basma numuneleri üretilmiş ve üretilen numunelerdeki kafes yapıların mekanik özellikleri ve eklemeli imalat alanındaki uygulanabilirlikleri araştırılmıştır. Polimer bazlı malzemeler 3D baskı teknolojisinin temel malzemesi olarak kabul edilse de titanyum ve alaşımları eklemeli imalat gibi çeşitli mühendislik uygulamalarında da kullanılabilmektedir. Bu kapsamda PLA ve Ti6Al4V alaşımı kullanılarak numunelerin üretimi gerçekleştirilmiş, üretilen numuneler çekme ve basma testlerine tabi tutulmuş ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Daha sonra numunelerin mikroyapıları Mikrosertlik, SEM, FTIR, XRD, TGA ve DSC analizleri ile incelenmiştir. Ayrıca Sonlu Elemanlar Analizi ile numunelerin çekme ve basma testleri bilgisayar ortamında simüle edilerek deneysel sonuçlarla karşılaştırmaları yapılmıştır. Bu tez çalışmasında, birim hücreyi oluşturan dallar arasındaki açı azaldıkça birim hücrenin çekme ve basınç dayanımının arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca birim hücreyi oluşturan dalların kalınlık değerlerindeki artışın birim hücrenin çekme ve basınç dayanım değerlerinde de artışa yol açtığı görülmüştür.

Özet (Çeviri)

In this thesis, two novel unit cell designs were constituted by combining different auxetic structures in literature, and they were produced via the 3D printers, which is one of the most popular additive manufacturing methods nowadays. Based on the unit cells produced with various parameters, tensile and compression samples were manufactured and the mechanical properties of auxetic structures and their feasibility in the field of additive manufacturing were investigated. Although polymer-based materials are accepted as the base material of 3D printing technology, titanium and its alloys can also be used in various engineering applications such as additive manufacturing. In this context, the production of the samples was carried out using PLA and Ti6Al4V alloy, the specimens were subjected to tensile and compression tests, and their mechanical properties were investigated. Afterward, the microstructures of the samples were investigated by means of microhardness, SEM, FTIR, XRD, TGA, and DSC analyses. Furthermore, with Finite Element Analysis, the tensile and compression tests of the samples were simulated in the computer environment and their comparisons with the experimental results were also carried out. In this thesis study, it was observed that the tensile and compressive strength of the unit cell increased as the angle between the branches forming the unit cell decreased. Furthermore, it was also achieved that the increase in the thickness values of the branches constituting the unit cell also leads to an increase in the tensile and compressive strength values of the unit cell.

Benzer Tezler

  1. Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques

    Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi

    KADİR GÜNAYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE

  2. A study on the wire arc additive manufacturing of duplex stainless steel plates: Optimization of process parameters and investigation of mechanical properties

    Tel ark eklemeli imalat yöntemiyle dubleks paslanmaz çelik plaka üretiminde proses parametrelerinin optimizasyonu ve plaka mekanik özelliklerinin incelenmesi

    HASSAN A.H. SAADAWI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mühendislik BilimleriAtılım Üniversitesi

    Mühendislik Sistemlerinin Modellenmesi ve Tasarımı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERKAN KONCA

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KAZIM TUR

  3. Kafes yapılı malzemelerde gerinim tabanlı yorulma ömrü hesabı

    Fatigue life calculation of lattice structure by using strain based method

    ARDA İDRİS ÖZAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RECEP MUHAMMET GÖRGÜLÜARSLAN

  4. Halloysite nanotüp ve nano kauçuk parçacık takviyeli epoksi imalatı ve mekanik karakterizasyonu

    Manufacturing and mechanical characterization of halloysite nanotube and nano rubber particle reinforced epoxy

    İNCİ PİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ

  5. Numerical and experimental investigation of mechanical properties of parts manufactured via carbon fiber reinforced material extrusion

    Karbon fiber ile güçlendirilmiş malzeme ekstrüzyon yöntemi ile üretilmiş parçaların mekanik özelliklerinin numerik ve deneysel olarak incelenmesi

    AKINCAN SÜRE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ULAŞ YAMAN

    PROF. DR. MEHMET ALİ SAHİR ARIKAN