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: 129
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
- Nose landing gear main fitting design with topology optimization
Burun iniş takımı dikmesi ana bağlantı parçasının topoloji optimizasyonuyla tasarımı
ENES AY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
- Uçak yapılarının burkulması, boşlukların analizi ve bağlayıcı seçimi
Buckling of airframe structures cutout analysis and fastaner selection
BİROL UZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET NURİ YÜKSEL
- Havacılıkta kullanılan ultrasonik hasarsız kontrol yöntemi: Phased array testi uygulaması
Ultrasonic non-destructive testing method used in aviation: Phased array test application
CANKARA AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Sivil HavacılıkErciyes ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSEL ERTURUN
- Modelling-control of shimmy oscillations in aircraft landing gear and application design
Uçak iniş takımlarında shimmy titreşiminin modellenmesi kontrolü ve uygulama tasarımı
KEMAL OKUYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER EKEN
- Model predictive control of quadrotor UAV linear model
Lineer model quadrotor İHA'nın model öngörülü kontrolü
ARDEN KUYUMCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BAYEZİT