Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Atakan ERATA
Danışman: Gökhan Küçüktürk
Özet:
Metal kafes yapılar, yüksek özgül mukavemeti ve özelleştirilebilir mekanik karakteristikleri gibi üstün mekanik özellikleri ile dikkat çekerler. Havacılık, otomotiv ve biyomedikal sektörlerinde enerji absorpsiyon elemanları olarak kullanımının yaygınlaşacağı öngörülmektedir. Kafes yapılar, şok dalgalarının yayılımını istenilen gereksinimlere göre özelleştirme ve darbe enerjisini yüksek seviyede absorbe edebilme açısından ideal bir yapı sunar. Bu çalışma farklı kafes yapılarının enerji absorbe edebilme yeteneklerini araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışma kapsamında sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak yüksek hızda çarpışma analizleri gerçekleştirilmiştir. Kafes yapılarının enerji absorbe edebilme yeteneklerini etkileyen parametreler araştırılmıştır. Bu çalışma içerisinde, her farklı kafes tipi için homojen ve kademeli kafes yapısı tasarlanmıştır. Kafes yapıları Ntopology programında tasarlanmıştır. Dört kafes tipi, Ntopology kütüphanesindeki birim hücre yapıları (BCC, Fluorite, Kelvin ve Truncated Octahedron) kullanılarak tasarlanmıştır. Son tip kafes yapısı ise bu çalışmaya özgün olarak Solidworks ve Ntopology programları kullanılarak özel olarak tasarlanmıştır. Analiz sonuçlarının doğru bir şekilde değerlendirilmesi için tüm kafes yapıları aynı bağıl yoğunluk ve dış boyutlara sahip olarak tasarlanmıştır. Tüm tasarımlar için aynı sınır koşulları altında Ansys'te explicit analizler gerçekleştirilmiştir. Malzeme olarak AlSi10Mg seçilmiş ve malzemenin yüksek hızdaki çarpışmalarında deformasyon hızına duyarlılığını hesaba katmak için Johnson-Cook malzeme modeli kullanılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda, yüksek hızlı çarpışmaya uğrayan kafes yapılarının enerji absorbe edebilme yetenekleri ve çarpışma sonucunda oluşan kuvvet değerleri incelenmiştir. Aynı bağıl yoğunluk ve dış boyutlara sahip farklı tür kafes yapılarının yüksek hızlı çarpışmalarda farklı tepkiler ve farklı enerji absorpsiyon sonuçları verdikleri gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler : Kafes yapıları, enerji absorpsiyon, çarpışma analizi, AlSi10Mg, eklemeli imalat