Çok hücreli kafes yapılar için özgün bir model üzerinde enerji sönümleme performansının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation on energy absorption performance for a novel model for multi-cellular lattice structures
- Tez No: 915693
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SENAİ YALÇINKAYA, PROF. DR. YUSUF ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Günümüze araçlarda kullanılan pasif koruma elemanları herhangi bir kaza anında araç içinde bulunan insanların can güvenliğini sağlamayı amaçlamaktadır. Çarpışma kutusu olarak da isimlendirilen bu elemanlar araçların önemli noktalarına yerleştirilerek, çarpışma anında çarpışma enerjisinin belirli bir seviyesinin bu elemanlar vasıtasıyla kontrollü bir şekilde sönümlenmesini sağlamaktadır. Son yıllarda oldukça popülerleşen eklemeli imalat teknolojisi, konvansiyonel yöntemlerle üretimin bir hayli güç olduğu kafes yapılar gibi karmaşık şekilli parçaların üretimini mümkün kılmaktadır. Eklemeli imalat teknolojisi ile üretilen mikro kafes yapılar; hafiflik, yüksek gerilim dayanımı, darbe direnci ve enerji sönümleme gibi fiziksel özelliklerin olağanüstü bir kombinasyonunu bize sunmaktadır. Bu tez çalışmasında kafes yapı dolgulu çoklu ince duvar kalınlığına sahip tüplerin çeşitli çarpışma ve enerji sönümleme kriterleri baz alınarak incelenmiştir. Önerilen β-Ti3Au kafes yapısının literatürde bir benzerinin bulunmaması bu çalışmanın özgünlüğünü ortaya koymaktadır. Yapılan deneysel ve sonlu elemanlar ön testlerinde önerilen kafes yapısının, literatürde daha önceden önerilmiş olan Hacim Merkezli Kübik (HMK) ve Yüzey Merkezli Kübik (YMK) yapılara kıyasla toplam sönümlenen enerji ve özgül sönümlenen enerji performansının önemli ölçüde yüksek olduğu ortaya çıkmıştır. Yapılan bu deneysel çalışmalar ışığında doğrulama deneyleri yapılıp; birim kafes hücre boyutu sabit tutulup, farklı hücre sayısı, farklı kafes birim hücre sayısı, farklı kafes kol çapı ve farklı tüp kalınlıkları göz önünde bulundurularak bir dizi parametrik çalışmalar yapılmıştır. Oluşturulan bu hibrit yapıların enerji sönümleme performansları eksenel (0°) ve açılı (10°, 20° ve 30°) olarak sayısal simülasyonlarla incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Passive protection elements used in vehicles today aim to ensure the safety of people in the vehicle in the event of an accident. These elements, also called crash boxes, are placed at important points of the vehicles and ensure that a certain level of collision energy is absorbed in a controlled manner in the event of a collision through these elements. Additive manufacturing technology, which has become very popular in recent years, makes it possible to produce complex shaped parts such as lattice structures, which are very difficult to produce with conventional methods. Micro lattice structures produced with additive manufacturing technology; It offers us an extraordinary combination of physical properties such as lightness, high tensile strength, impact resistance and energy absorption. In this thesis study, lattice structure filled multiple thin-walled tubes were examined based on various collision and energy dissipation criteria. The fact that the proposed β-Ti3Au lattice structure has no equivalent in the literature reveals the originality of this study. In the experimental and finite element preliminary tests, it has been revealed that the total energy absorbed and specific absorbed energy performance of the proposed lattice structure is significantly higher compared to the Body Centered Cubic (BCC) and Face Centered Cubic (FCC) structures previously proposed in the literature. In the light of these experimental studies, validation experiments were carried out; A series of parametric studies were carried out by keeping the unit lattice cell size constant and taking into account different cell numbers, different lattice unit cell numbers, different lattice diameters, and different tube thicknesses. The energy absorption performances of these hybrid structures were examined with numerical simulations at axial (0°) and angular (10°, 20° and 30°) angles.
Benzer Tezler
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Kafes yapıların malzeme ekstrüzyonu ile üretimindendolayı çekme testi sonuçlarında oluşan belirsizliklerinincelenmesi
Investigation of uncertainties in tensile test results due tothe material extrusion-based production of latticestructures
TARIK CAN TÜRKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP MUHAMMET GÖRGÜLÜARSLAN
- Design of multifunctional architected cellular structures under dynamic loads
Dinamik yükler altında çok fonksiyonlu mimarilendirilmiş hücreli yapıların tasarımı
ZANA EREN
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Impact absorbing lattice structures produced by additive manufacturing
Darbe emici kafes yapıların eklemeli imalat yöntemiyle üretimi
ROOZBEH NESHANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZER ÖZERİNÇ
- Determining mechanical properties of coated nanoporous Al-Cu structures by using molecular dynamics simulations
Moleküler dinamik simülasyonu ile nanoboşluklu ve kaplama yapılan nanoboşluklu Al-Cu yapıların mekanik özelliklerinin belirlenmesi
ESRA İÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN