Kafes yapılı sandviç panellerde kiriş ve yüzey plakası geçiş geometrisinin efektif mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
The effect of strut to face-sheet transition geometry on the effective mechanical properties of sandwich panels with body-centered cubic core structure
- Tez No: 942586
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RECEP MUHAMMET GÖRGÜLÜARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Doğada bulunan bazı cisimler boşluklu yapıya sahiptir ve bu sayede hafif olup yüksek mukavemet elde edebilmektedirler. Bundan ilham alarak havacılık uzay sanayi başta olmak üzere otomotiv, tıp, deniz bilimleri gibi alanlarda giderek daha fazla ilgi gören bu boşluklu yapıdaki malzemeler tasarlanıp üretilmekte ve hücresel malzemeler olarak adlandırılmaktadırlar. Hücresel malzemeler farklı geometrilerde olabilirler, bunlardan birisi de kiriş bazlı hücresel malzemelerdir ve bunlar Kafes Yapılar sınıfında yer alırlar. Geometrik parametrelerinin kolay kontrol edilebilmesi ve üretilebilirlik açısından öne çıkan Hacim Merkezli Kübik Kafes Yapı da en sık kullanılan hücre yapılarından birisidir. Sandviç yapılarda iki yüksek rijitlikte yüzey plakası arasında daha az rijit olan bir çekirdek yapı bulunmakta ve bazı sandviç yapılarda bu çekirdek geometrisi için Hacim Merkezli Kübik Kafes Yapılar kullanılmaktadır. Bu tezde Hacim Merkezli Kübik Kafes Yapı'ya sahip sandviç yapılar modellenip statik yükler ve titreşim altındaki davranışları incelenmiş ve deneyler ile sonlu elemanlar analizi ve homojenizasyon süreci doğrulanmıştır. Deneyler için 3 farklı numune çeşidinden beşer adet olmak üzere toplamda 15 sandviç yapı Toz Yataklı Füzyon teknolojisi ile AlSi10Mg malzemesi ile üretilmiştir. Bunlara mikro yapı taraması, doğal frekans tespiti için titreşim testi ve efektik elastik modül belirlemek için basma testleri yapılmıştır. Bu hücrelerde yüzey plakasına bağlanan kısımlarında bir geçiş yarıçapı oluşturulmuş ve bu geleneksel Hacim Merkezli Kübik yapıya alternatif olarak yeni bir hücre tipi sunulmuştur. Oluşturulan bu yeni hücre ile yeni modeller oluşturulup basma ve eğilme yükleri altında statik analizler ve titreşim analizleri yapılarak Hacim Merkezli Kübik yapı ile karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Porous structures found in nature offer benefits such as lightweight properties and high strength, driving innovations in industries like aerospace, automotive, medicine, and marine sciences. These increasingly studied porous structures are engineered and manufactured as cellular structures. Among them, strut-based cellular materials, known as Lattice Structures, include the Body-Centered Cubic Lattice Structure, which is notable for its adjustable geometric parameters and ease of fabrication. Sandwich structures consist of a less rigid core layer positioned between two high rigidity surface plates. In some designs, the core incorporates Body-Centered Cubic Lattice Structures. This thesis focuses on modeling sandwich structures with a Body Centered Cubic Lattice core and analyzing their behavior under static loads and vibration. Finite element analysis and the homogenization process were validated through experimental testing. For the experiments, 15 sandwich structures, comprising three different sample types, with five specimens each, were fabricated from AlSi10Mg material using Powder Bed Fusion technology. Microstructural scanning, vibration tests to determine natural frequencies, and compression tests were conducted to assess the effective elastic modulus. A transition radius was introduced in the struts connecting to the surface plate, leading to the development of a novel cell type as an alternative to the conventional Body-Centered Cubic structure. Using this new cell design, additional models were created, and static and vibration analyses were performed under compression and bending loads, comparing their performance with the traditional Body-Centered Cubic structure.
Benzer Tezler
- 3B eklemeli üretim yöntemiyle üretilmiş hücresel kafes yapılı sandviç panellerin mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of mechanical behavior of sandwich panels with lattice structure produced by 3D additive manufacturing method
NECATİ ERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DORUK ERDEM YUNUS
- 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
- Eklemeli imalat ile üretilen kafes yapılı bir uydu panelinin ısıl iletkenliğinin vakum ortamında incelenmesi
An investigation of the thermal conductivity of a satellite panel with lattice core fabricated by additive manufacturing
ATA SARIÇOBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP MUHAMMET GÖRGÜLÜARSLAN
- Sürekli karbon elyaf takviyeli termoplastik monokompozit flament esaslı ,kafes geometrili çekirdek yapıların kullanıldığı hafif sandviç paneller geliştirilmesi ve statik ve dinamik yükler altında performansının deneysel olarak belirlenmesi
Development of novel sandwich structures by using continuous carbon fiber reinforced thermoplastic mono-composite lattice truss cores,and measurement of performance under static and dynamic loads experimentally
GONCANUR AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEHİYE KORKMAZ
DOÇ. DR. MURAT YAZICI
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilmiş kafes kiriş yapılı metamalzemelerin titreşim karakteristiklerinin sayısal ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of vibration characteristics of latticed metamaterials manufactured with additive manufacturing methods
EMRE ERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNCAY KARAÇAY