Geleneksel imal edilen mekanik parçanın topoloji optimizasyonu ve sonlu elemanlar analizi
Topology optimization and finite element analysis of a conventionally manufactured mechanical part
- Tez No: 846804
- Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR YALÇIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Günümüz endüstrisinde, makine cihaz ve sistemlerde enerji verimliliği, imalat maliyeti, hassasiyet, ergonomi ve hafiflik kriterleri öne çıkmaktadır. Belirtilen kriterlerin her biri için, makine parçası imalatında ayrı ayrı mühendislik uygulamalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma kapsamında otomotiv sektöründe imalatı yapılan bir braket parçası seçilerek topoloji optimizasyon çalışması yapılarak kütle azaltması gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada tasarlanan parçanın imalatında kısıtlamalar olmaması için eklemeli imalat önerilerek tasarım kriterleri azaltılmıştır. Optimizasyon çalışmasında girdi parametreleri; latis hücre tipi, latis hücrelerde maksimum ve minimum hücre kalınlığı ve birim hücre boyutu seçilmiştir. Seçilen parametrelerden latis hücre tipinde; schwarz, diamond, gyroid, lidinoid, splitp ve neovious olarak 6 tip hücre seçilmiştir. Minimum hücre kalınlığı için; 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, maksimum hücre kalınlığı için; 4 mm, 4,5 mm, 5 mm ve birim hücre hacmi için ise 27 mm3, 64 mm3 ve 125 mm3 olmak üzere üç parametre seçilmiştir. Yapılması planlanan sonlu elemanlar analizlerinin (FEA) optimizasyonu için Taguchi metodu kullanılmış ve neticede FEA sayısı 18 olarak belirlenmiştir. FEA sonucunda, seçilen parça üzerinde oluşan von-Mises gerilme esas alınarak 32%'den fazla kütle azaltması gerçekleştirilebileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In today's industry, the criteria of energy efficiency, manufacturing cost, precision, ergonomics and lightness come to the fore in machine devices and systems. For each of these criteria, separate engineering applications are needed in machine part manufacturing. Within the scope of this study, a bracket part manufactured in the automotive industry was selected and mass reduction was realized by performing a topology optimization study. In this study, design criteria were reduced by proposing additive manufacturing to avoid constraints in the manufacturing of the designed part. In the optimization study, input parameters; lattice cell type, maximum and minimum cell thickness in lattice cells and unit cell size were selected. For the lattice cell type, 6 types of cells were selected as schwarz, diamond, gyroid, lidinoid, splitp and neovious. For minimum cell thickness; 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, for maximum cell thickness; 4 mm, 4,5 mm, 5 mm and for unit cell volume; 27 mm3, 64 mm3 and 125 mm3 were selected. Taguchi method was used for the optimization of the planned finite element analyses (FEA) and the number of FEAs was determined as 18. As a result of the FEA, it was concluded that more than 32% mass reduction can be realized based on the von-Mises stress on the selected part.
Benzer Tezler
- Utilizing additive manufacturing for designing aerospace components via topology optimization
Topoloji optimizasyonu yoluyla bir havacılık komponentinin tasarlanması için katmanlı üretimin kullanılması
AHMET KAAN ZAYİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiEnerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN SAİM DİNÇ
- Improving mechanical properties of additive manufacturing products using novel infill and slicing methods
Katmanlı imalat ürünlerinin mekanik özelliklerinin yenilikçi dolgu ve dilimleme yöntemleri ile gelistirilmesi
ARASH ARMANFAR
Doktora
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN GÜNPINAR
- Development of a composites manufacturing process to manufacture high quality composite laminates: Pressurized VARTM
Yüksek kaliteli kompozit plakaların imalatı için basınçlı VARTM imal usulünün geliştirilmesi
MEHMET AKİF YALÇINKAYA
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCÜMENT MURAT SÖZER
- Numerical and experimental investigation of incremental sheet forming
Artımlı sac şekillendirme işleminin sayısal benzetim ve deneysel olarak incelenmesi
MUHAMMED EMİN TAMER
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Mühendislik BilimleriAtılım Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BESİM BARANOĞLU
YRD. DOÇ. DR. İZZET ÖZDEMİR
- Seçici lazer ergitme yöntemiyle metal alaşımlarında mikrokanal üretiminin deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of microchannel production in metal alloys by selective lazer melting method
HAMAID MAHMOOD KHAN
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HÜSNÜ DİRİKOLU