Mechanical characterization and optimization of additively manufactured self-supporting strut lattices under combined loading
Eklemeli imalat ile üretilen desteksiz çubuk bazli kafes yapilarin birleşik yük altindaki mekanik özelliklerinin incelenmesi ve optimizasyonu
- Tez No: 944752
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 187
Özet
Geleneksel üretim yöntemlerinin aksine, eklemeli imalat karmaşık parçaları ve kafes yapılarını mümkün kılıyor. Endüstride kullanımının artmasına rağmen, üretim sonrası işlem ihtiyacı ve kapalı hacimlerde kullanımının kısıtlı olması aşılması gereken konulardır. Bu sorunları aşmak için desteksiz tasarım tekniği öne çıkmaktadır. Bu tez, eklemeli imalat tekniği ile üretilen desteksiz çubuk şeklindeki kafes yapıları ile doldurulmuş çatal bağlantılarının kombine yükler altındaki mekanik davranışını incelemektedir. Deney ve analiz yöntemlerini birlikte kullanarak, 3-, 4-, ve 6-dikmeli kafes yapıları çubuk çapı, yüksekliği ve dikme açısı gibi tasarım değişkenleri dikkate alınarak analiz edilmiştir. Sonlu elemanlar modeli, deneysel sonuçları ile doğrulanmış ve Bayesian optimizasyon algoritması kullanılarak çatal bağlantı parçasının stres değeri ve ağırlık minimize edilmiştir. Bulgular, çekme-kesme ve basma-kesme yükleri altında topolojinin ve tasarım değişkenlerinin enerji emilimi ve yapısal performans üzerine nasıl bir etkisi olduğunu göstermektedir. Sonuçlar kafes yapılarının endüstriyel uygulamalarda etkili kullanımı için öngörüler sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Additive manufacturing enables the manufacturing of complex parts and lattice designs, unlike the traditional manufacturing methods. Even though its usage is increasing in the industry, the post-processing needs and limited usage of enclosed volume remain challenges. Self-supporting design arises as a solution to these challenges. This thesis investigates the mechanical behavior of additively manufactured self-supporting strut lattice structures embedded in clevis brackets under combined loading scenarios. Through a combined experimental and numerical approach, 3-, 4-, and 6-fold lattice configurations are analyzed based on design variables such as strut radius, height, and overhang angle. The finite element models are validated with experimental results, and Bayesian optimization is employed to minimize bracket stress while reducing weight. The findings demonstrate how lattice topology and parameter variations influence energy absorption and structural performance under tension-shear and compression-shear loads. The results provide insight into enabling efficient lattice integration in real-world industrial applications.
Benzer Tezler
- Dynamic characterization and optimization of additively manufactured tpms lattice structures
Katmanlı üretilen tpms kafes yapılarının dinamik karakterizasyonu ve optimizasyonu
UĞUR ŞİMŞEK
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. POLAT ŞENDUR
- Mechanical characterization of additively manufactured Ti-6Al-4V aircraft structural components produced by electron beam melting
Elektron demeti ile ergitme eklemeli imalat yöntemiyle üretilen Ti-6Al-4V uçak yapısal parçalarının mekanik karakterizasyonu
FATİH YILMAZ
Doktora
İngilizce
2022
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİN ŞAHİN
DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES
- Mechanical behavior of additively manufactured polymer composite structures and interfaces
Eklemeli imalat ile üretilen polimer kompozit yapıların ve arayüzeylerin mekanik özellikleri
MEHMET KEPENEKCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZER ÖZERİNÇ
- An experimental study on contactless support structures for laser powder bed fusion process
Lazer toz yatak ergitme prosesi için kullanılan temassız destek yapılarının üzerine deneysel bir çalışma
ALİCAN ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ EVREN YASA
- Seçici lazer ergitme metodu ile üretilmiş parçalarda termal kalinti gerilme karakterizasyonu ve malzeme metalurjik özellikleriyle ilişkilendirilmesi
Thermal residual stress characterization of parts produced by selective laser melting method and its relationship with material metallurgical properties
AKIN DAĞKOLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN YILMAZ