7th INTERNATIONAL CONGRESS ON ENGINEERING AND SCIENCES, İstanbul, Türkiye, 27 - 28 Eylül 2025, ss.509-518, (Tam Metin Bildiri)
Gözenekli kafes yapılar; hafiflik, yüksek mukavemet, üstün enerji sönümleme kapasitesi, düşük maliyet, malzeme kullanımında verimlilik ve tasarım/üretim kolaylığı gibi avantajları sayesinde günümüz mühendislik uygulamalarında giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Eklemeli imalat teknolojilerindeki gelişmeler, üretimin kolaylaşması bu yapıların karmaşık geometrilerle düşük maliyetli ve esnek biçimde üretilebilmesine olanak tanımaktadır. Bu çalışmada, negatif Poisson oranına sahip öksetik kafeslerin darbe dayanımı ile gövde merkezli kübik (Body-centered cubic, BCC) kafeslerin rijitlik ve yük taşıma kapasitesini birleştiren özgün bir hibrit kafes tasarımı sunulmaktadır. PLA malzeme, FDM yöntemiyle üretilmiş çekme numuneleri üzerinden karakterize edilmiş ve elde edilen veriler hibrit kafes modeline aktarılmıştır. Geliştirilen hibrit kafes yapıları hem deneysel hem de sonlu elemanlar analizi ile incelenmiştir. Çalışmanın amacı, öksetik mimari ile etkin Poisson oranını –1’e yaklaştırarak, BCC yapılara kıyasla mukavemet ve enerji sönümleme kapasitesini artırmaktır. Ayrıca, gövde merkezli kübik bölgelerde kademeli yoğunluk (gradyan) dağılımı uygulanarak mekanik özelliklerin bölgesel optimizasyonu hedeflenmiştir. Önerilen yaklaşım, iki farklı kafes topolojisinin entegrasyonu ile birlikte fonksiyonel gradyan prensibini de içermekte olup; havacılıkta darbe emici paneller, otomotivde çarpışma kutuları ve biyomedikal alanda kişiye özel implant tasarımları gibi uygulamalara yönelik hafif, dayanıklı ve çok işlevli yapısal çözümler sunma potansiyeline sahiptir.