Mekanik sistemlerde yapısal analiz ve optimizasyon teknikleri ile ağırlık azaltılması
Weight reduction with structural analysis and optimization techniques in mechanical systems
- Tez No: 857990
- Danışmanlar: PROF. DR. YAHYA IŞIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Mekanik sistemlerde ağırlığın azaltılması, çeşitli endüstrilerde tasarımcılar için ortak bir hedeftir, çünkü bu, geliştirilmiş performansa, artan verimliliğe ve maliyet tasarrufuna yol açar. Ağırlığı azaltma konusunda kabul edilebilir mekanik özellikleri korumak için tasarım sürecinde optimizasyon yöntemleri kritik bir rol oynar. Bu tezde, mini Kazıcı-yükleyici ekskavatörün arka koluna topoloji ve şekil optimizasyonunu uygulanacak ve aynı zamanda malzeme değişikliği ile ağırlığını minimize etmeyi hedeflemektedir. Bu süreçte, statik koşullarda güvenli durumda kalması için maksimum stres ve deplasmanın belirli sınır değerlerinin altında olması gerekmektedir. İlk aşamada, SolidWorks programı kullanılarak detaylı bir kol modeli, dolu malzemeden oluşturularak, kolun üzerindeki kuvvetler statik koşullarda hesaplanmıştır. HyperWorks programı kullanılarak uygun sınır şartları uygulanarak topoloji optimizasyonu gerçekleştirilirmiştir. Bu sayede, yapısal güvenli durumda kalarak belirli şartlara göre uzayda malzeme dağılımı elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara dayanarak yeni bir model tasarlanmıştır. Daha sonra, şekil optimizasyonu yeni modele uygulanmıştır. Bu aşamada, yapı bütünlüğü, ağırlık azaltma ve performans gereksinimleri gibi faktörler dikkate alınarak, HyperWorks içindeki çeşitli optimizasyon araçları kullanılarak bileşenlerin optimal kalınlıkları ve çapları belirlenir.
Özet (Çeviri)
Reducing weight in mechanical systems is a common goal for designers across various industries due to its potential for improved performance, increased efficiency, and cost savings. Optimization methods play a critical role in achieving this balance between weight reduction and maintaining acceptable mechanical properties. In this thesis, topology and shape optimization are applied to the back arm of a mini-backhoe excavator with the aim of minimizing its weight. The objective is to ensure the arm remains in a safe state under static conditions, with both maximum stress and displacement kept below predetermined safe limits. The process begins with creating a detailed arm model using the SolidWorks program, without any empty spaces inside. After determining the forces acting on the arm under static conditions and understanding the boundary conditions, topology optimization is executed using the HyperWorks program. This results in a detailed design with optimal material distributions within the space, preserving structural integrity. Based on the outcomes of topology optimization, a new model is designed. Subsequently, the shape optimization process is applied to determine the thickness and diameters for each component in more detail. This stage considers factors such as structural integrity, weight reduction, and performance requirements, achieving the most suitable using various optimization tools within HyperWorks.
Benzer Tezler
- Topoloji optimizasyonu tekniği kullanılarak taşıt park fren kol mekanizmasının tasarım ve analizi
Design and analysis of vehicle parking brake lever mechanism using topology optimization technique
MEHMET KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiTarsus Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA KAHRAMAN
- A multi-disciplinary design approach for conceptual sizing of advanced rotor blades
Gelişmiş rotor palalarının kavramsal boyutlandırması için çok disiplinli tasarım yaklaşımı
HASAN İBAÇOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTAÇ ARIKOĞLU
- An integrated and systematic characterization methodology for vacuum bag only prepregs
Vakum torbalama prepreg sistemleri için entegre ve sistematik karakterizasyon metodolojisi
MUHAMMED HASAN ARIKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE SİNEM ŞAŞ ÇAYCI
- Denizaltı mukavim teknesi için bir yapısal tasarım yaklaşımı ve sonlu elemanlar metoduna dayalı yapısal optimizasyon
A structural design approach for submarine pressure hull and finite element based structural optimization
SERHAT ŞENOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERGİN
- Sızdırmazlık cam bileşimlerinin geliştirilmesi, farklı yöntemlerle şekillendirilmesi ve karakterizasyonu
Development of sealing glass compositions, forming with different techniques and their characterization
MELİS CAN ÖZDEMİR YANIK
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜHEYLA AYDIN
DOÇ. DR. ESİN GÜNAY