Eklemeli imalat ile üretilmiş parçaların çok ölçekli sonlu elamanlar modelinin oluşturulması
Development of multi-scale finite element model for parts manufactured via additive manufacturing
- Tez No: 938832
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BETÜL GÜLÇİMEN ÇAKAN, DR. REMZİ ECMEL ECE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Eklemeli imalatın hızla yaygınlaşması, kullanım alanlarını prototip üretiminden son kullanıcıya yönelik fonksiyonel parçalara genişletmiştir. Ancak, özellikle FDM (Fused Deposition Modelling) yönteminde fonksiyonel parçaların üretimindeki en büyük zorluk, yöntemin malzemeye kazandırdığı karakteristik ve mekanik özelliklerin öngörülmesidir. Bu çalışmada, FDM ile üretilen malzemelerin mekanik özelliklerini tahmin etmek amacıyla Lamina teorisi ve homojenleştirme yöntemleri incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Homojenleştirme yöntemi kapsamında, ham filamentlerin mekanik özellikleri çekme testleriyle belirlenmiş ve temsili hacim elemanları BT (Bilgisayarlı Tomografi) görüntülerinden oluşturulmuştur. Çalışmada, Ultem9085 ve Nylon12CF malzemelerle farklı oryantasyon ve tarama açılarında üretilen çekme numuneleri üzerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. BT görüntülerinin analiz edilmesiyle, el çizimiyle oluşturulan temsili hacim elemanlarından elastisite modülü hesaplanmış ve deneysel verilerle maksimum %6,6 sapma ile uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca, BT görüntülerinden alınan kesitler, ham halde Digimat FE yazılımı kullanılarak üç farklı ölçekte analiz edilmiştir ve sonuçlar paylaşılmıştır. Lamina teorisiyle yapılan analizlerde, farklı tarama stratejileri için elastisite modülleri hesaplanmış ve deneysel sonuçlarla maksimum %10 sapma ile uyumlu olduğu görülmüştür. Bu çalışma, FDM ile üretilen malzemelerin mekanik davranışlarını anlamak ve tahmin etmek için etkili yöntemler sunmakta ve bu yöntemlerin hassasiyetine dair önemli bulgular ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid growth of additive manufacturing has expanded its applications from prototyping to functional parts for end-users. However, the greatest challenge in producing functional parts, especially with the FDM method, is predicting the material's properties and mechanical characteristics resulting from the process. This study investigates and compares Classic Lamina Theory and homogenization methods to predict the mechanical properties of materials produced using FDM. Within the scope of the homogenization method, the mechanical properties of raw filaments were determined through tensile tests, and representative volume elements (RVEs) were created from CT images. Experiments were conducted on tensile specimens produced with Ultem 9085 and Nylon 12CF materials using different orientations and raster angles. By analyzing CT images, elastic moduli were calculated from manually drawn RVEs and showed a maximum deviation of 6.6% from experimental results. Additionally, cross-sections CT images obtained from FDM build samples were analyzed in their raw state using Digimat FE software at three different scales. The results showed that error margins varied with scale size. In the application of Lamina Theory, elastic moduli for different raster strategies were calculated and found to deviate by a maximum of 10% from experimental results. This study provides effective methods for understanding and predicting the mechanical behavior of materials produced using FDM and presents significant findings regarding the accuracy of these methods.
Benzer Tezler
- Ti-6Al-4V alaşımının tel ark eklemeli imalat sürecinin modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of the wire arc additive manufacturing process of Ti-6Al-4V alloy
MUSTAFA ÇAĞRI ÖZKADER
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiHitit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ BAYKASOĞLU
DOÇ. DR. ÖNCÜ AKYILDIZ
- Thermal modelling of variable process parameter effects in electron beam powder bed fusion process
Elektron ışını ile toz yatağında füzyon prosesinde değişken parametre etkilerinin termal modellenmesi
BARIŞ KIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ
- Development of an open-architecture process control system for the direct metal laser sintering (DMLS)
Başlık çevirisi yok
SYED SHAHİD MUSTAFA
Doktora
Türkçe
2021
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilmiş parçaların karakterizasyonu ve ardıl süreçlerin parça özelliklerine etkisinin incelenmesi
Characterisation of additively manufactured parts and investigation of postprocess effects on material properties
REMZİ ECMEL ECE
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER KELEŞ
PROF. DR. BEKİR SAMİ YILBAŞ
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilmiş Ti6Al4V parçaların farklı ortam sıcaklıklarında mekanik özelliklerinin incelenmesi
Determining mechanical properties of Ti6Al4V additive manufactured parts at different test conditions
TAYLAN OVACIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİNNUR SAĞBAŞ