Bir uçak braketinin topoloji optimizasyonu ve geleneksel metotlarla üretilebilir yeniden modellenmesi
Topology optimization and manufacturable remodeling of an aircraft bracket with traditional methods
- Tez No: 900719
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEYİD FEHMİ DİLTEMİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Topoloji Optimizasyonu, ANSYS Workbench, Sonlu Elemanlar Metodu, Hava Araçları, Topology Optimization, ANSYS Workbench, Finite Element Method, Air Vehicles
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Gelişen teknoloji ile hava araçlarının kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Hava araçlarında oldukça önem taşıyan ağırlık azaltımı, neredeyse kullanılan her parça için gerekli bir unsur haline gelmiştir. Maruz kaldığı yükleme koşulları ve kullanım alanı nedeniyle kritik parçalarda güvenlik faktörü göz önüne alınarak ağırlık azaltılması yaygın bir hale gelmiştir. Bu çalışmada“Bir Uçak Braketinin Topoloji Optimizasyonu ve Geleneksel Metotlarla Üretilebilir Yeniden Modellenmesi”ele alınmıştır. Çalışmada bir uçak braketinin statik analizi yapılarak maksimum gerilmeleri elde edilmiştir. 4140 ve 6061 metalleri kullanılarak seçilen braketin maksimum gerilme ve yükleme koşulları altında topoloji optimizasyonu yapılmıştır. Kullanılabilecek minimum ağırlıkla elde edilen braket topoloji optimizasyon işleminden alınan sonuçlara göre yeniden tasarlanmıştır. Bu çalışma sonunda Sonlu Eleman Metoduna dayalı Topoloji Optimizasyon yöntemiyle birlikte 6061 ve 4041 malzemeden yapılmış bir uçak parçasının optimum geometrisi güvenlik katsayısı 1.50 ve üzerinde kalacak şekilde elde edilmiştir. Elde edilen geometriler talaşlı imalat yöntemi ile üretilip basma deneyine tabi tutulmuştur. ANSYS Workbench programında elde edilen grafikler ile basma deneyinde elde edilen grafikler karşılaştırılmıştır. Elde edilen veriler doğrultusunda ağırlığı azaltılmış braketler ile, kabul edilebilir güvenlik katsayıları ile çalışma yüklerinin karşılanması mümkün olmuştur. Sonuç olarak yapılan çalışmada topoloji optimizasyonu ile geleneksel yollarla üretimin birleştirilebileceği ortaya konmuştur. Ayrıca geometri değişiminin yanı sıra yapısal analiz ve topoloji optimizasyon analizlerinin bir arada kullanılması ile orijinal parçanın daha düşük yoğunluklu malzemeler ile değiştirilebilmesi mümkün olmuştur. Bu da havacılık endüstrisi için kritik bir konu olan ağırlık tasarrufu sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
With developing technology, the use of aircraft is increasing day by day. While the durability of parts and equipment used in aircraft is important, reducing their weight is also an important issue. Weight reduction, which is very important in the space and aviation industry, has become a necessary element for almost every part used. Due to the loading conditions it is exposed to and the area of use, weight reduction has become common in critical parts, taking into account the safety factor. In this study,“Topology Optimization And Manufacturable Remodeling Of An Aircraft Bracket With Traditional Methods”is discussed. In the study, static analysis of an aircraft bracket was performed and maximum stresses were obtained. Topology optimization of the selected bracket was performed under maximum stress and loading conditions using 4140 and 6061 metals. The bracket obtained with the minimum usable weight was redesigned according to the results obtained from the topology optimization process. At the end of this study, with the topology optimization method based on the finite element method, the optimum geometry of an aircraft part made of 6061 and 4041 materials was obtained with a safety coefficient of 1.50 and above. The obtained geometries were produced by machining method and subjected to compression tests. The graphics obtained in the ansys workbench program were compared with the graphics obtained in the compression test. According to the data obtained, the weight-reduced brackets carried the desired weight just like the original brackets. As a result, it has been revealed in the study that topology optimization can be combined with traditional production methods. In addition, by using a combination of structural analysis and topology optimization analysis as well as geometry change, it was possible to replace the original part with lower density materials. This provided the opportunity to save weight, which is extremely critical for aviation.
Benzer Tezler
- Lightweight design for an engine structural part by using topology optimization for additive manufacturing
Eklemeli imalat yöntemi için topoloji optimizasyonu kullanılarak yapısal bir motor parçasının hafifletişlmiş tasarımı
HASAN GÖRÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Topoloji optimizasyonu ve üretken tasarım yaklaşımlarının uçak yolcu koltukları üzerinde uygulanması ve analizleri
Application and analysis of topology optimization and generative design approaches on airplane passenger seats
DİDEM TEMEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ÇALLIOĞLU
- Bir uçak braketinin topoloji yöntemiyle optimizasyonu, seçici lazer ergitme yöntemiyle üretimi ve analizi
Optimization of an aircraft bracket by topology, production and analysis with selective laser melting method
MUSTAFA TOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF FEDAİ
- Topology optimization and stress analysis of fuselage brackets
Gövde braketlerinin topoloji optimizasyonu ve gerilim analizi
YASİN AKBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN SARIKAVAK
- Çift yönlü evrimsel topoloji optimizasyonu yöntemi ile bir motor braketinin doğal frekanslarinin en iyileştirilmesi
Maximization of natural frequencies of an engine bracket with bidirectional evolutionary topology optimization method
YİĞİT OKUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN