Havacılık iniş takımı parçasının üretken tasarımla optimizasyonu ve metal eklemeli imalat yöntemleri ile üretilebilirliğinin incelenmesi
Optimization of aviation landing gear component with generative design and investigation of manufacturability with metal additive manufacturing methods
- Tez No: 940866
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Endüstri Ürünleri Tasarımı, Makine Mühendisliği, Industrial Design, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında havacılık endüstrisinde kullanılan iniş takımı parçalarının tasarım optimizasyonu ve üretilebilirliğinin değerlendirilmesi ele alınmıştır. Çalışmada geleneksel üretim yöntemlerine alternatif olarak eklemeli imalat yöntemleri incelenmiş ve özellikle Metal Malzeme Ekstrüzyonu (MEX/M) ile Seçici Lazer Ergitme (SLM) yöntemleri kıyaslanmıştır. Yapılan deneyler SLM yöntemiyle üretilen parçaların mikro sertlik açısından geleneksel 316L paslanmaz çelik malzemeye kıyasla %34,52 daha sert olduğunu, MEX/M yöntemiyle üretilen parçaların ise %18,39 daha yumuşak olduğunu göstermiştir. Hem MEX/M hem de SLM yöntemi ile üretilen numuneler geleneksel üretim yöntemi ile üretilen numuneye kıyasla daha sünek karakter göstermiş ve daha düşük enerji emilimi kapasitesine sahip olduğu tespit edilmiştir. SEM görüntüleme analizleri özellikle MEX/M yöntemiyle üretilen numunelerde iç boşlukların mekanik dayanımı olumsuz etkilediğini ortaya koymuştur. XRD analizleri sonucunda ise MEX/M yönteminin daha düşük iç gerilmeler oluşturduğu tespit edilmiştir. Araştırmanın ikinci aşamasında Üretken Tasarım yöntemi kullanılarak ultralight sınıfı bir Gyroplane hava aracının ön iniş takımı üzerinde topoloji optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Ayrıca MEX/M ve SLM yöntemleriyle üretilen malzemelerin iniş takımı gibi yüksek mekanik dayanım gerektiren bileşenlerde kullanımı açısından halen belirli sınırlamaları olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışmanın bulguları eklemeli imalat yöntemlerinin havacılık endüstrisinde daha geniş ölçekte uygulanabilirliği konusunda önemli ipuçları sunmaktadır. Özellikle tasarım optimizasyonu ile eklemeli imalat yöntemlerinin entegrasyonu hafiflik ve dayanıklılık arasındaki dengeyi sağlamak adına önemli bir potansiyele sahiptir. Ancak eklemeli imalat ile üretilen parçaların mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için ileri seviye malzeme mühendisliği çözümlerine ve işlem parametrelerinin optimizasyonuna ihtiyaç duyulmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the design optimization and manufacturability evaluation of landing gear parts used in the aviation industry are discussed. In the study, additive manufacturing methods were examined as an alternative to traditional manufacturing methods and especially Material Extrusion of Metals (MEX/M) and Selective Laser Melting (SLM) methods were compared. The experiments showed that the parts produced by the SLM method were 34.52% harder than the traditional 316L stainless steel material in terms of microhardness, while the parts produced by the MEX/M method were 18.39% softer. The samples produced by both the MEX/M and SLM methods showed a more ductile character and lower energy absorption capacity compared to the sample produced by the traditional production method. SEM imaging analyses revealed that the internal voids, especially in the samples produced by the MEX/M method, negatively affected the mechanical strength. As a result of the XRD analyses, it was determined that the MEX/M method created lower internal stresses. In the second phase of the research, topology optimization was performed on the front landing gear of an ultralight class Gyroplane aircraft using the Generative Design method. It is also concluded that the materials produced by MEX/M and SLM methods still have certain limitations in terms of their use in components requiring high mechanical strength, such as landing gear. The findings of this study provide important clues about the wider applicability of additive manufacturing methods in the aviation industry. In particular, the integration of design optimization and additive manufacturing methods has significant potential to provide the balance between lightness and durability. However, advanced material engineering solutions and optimization of process parameters are needed to improve the mechanical properties of parts produced by additive manufacturing.
Benzer Tezler
- 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
- Eklemeli imalat için üretken tasarım yöntemi ile bağlantı kolunun optimizasyonu
Optimization of connection rod through generative design for additive manufacturing
ERENCAN AYBERK AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH KORUCU
- Improvement of product quality in 3D printers by preventive control
3B yazıcılarda parça kalitesinin önleyici kontrol ile artırılması
TUNCA ZEKİ BERKKURT
Doktora
İngilizce
2025
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATAKAN ALTINKAYNAK
DOÇ. DR. MERVE ACER KALAFAT
- Çoklu otonom insansız hava araçları için paralel programlama tabanlı yol planlaması
Parallel programming based path planning for multi autonomous unmmaned vehicles
ÖMER ÇETİN
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ
- Titanyum kaynağı ve mekanik özellikler üzerine etkisinin incelenmesi
Titanium welding and investigation of effect on mechanical properties
MURAT SÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Gedik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ POLAT TOPUZ