Biomimetik tabanlı kafes yapılarının topoloji optimizasyonunda kullanımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Nur Zeynep CENGİZ BULUT

Danışman: Veysel Özdemir

Özet:

Biyomimetik yaklaşımı doğada bulunan karmaşık yapıların tasarımlara uygulanmasında önayak olmuştur. Eklemeli imalat teknolojilerinde gerçekleşen gelişmelerle birlikte biyomimetik yaklaşımı ile gerçekleştirilen tasarımların üretilebilirliği mümkün olmuştur. Eklemeli imalat ve imalata uygun tasarım (Design For Additive Manufacturing-DFAM) ile sürdürülebilirliğin giderek önem kazandığı günümüzde önemli bir rol almaktadır. Havacılık sektöründe iniş takımı gibi geri çekilebilir sistemler uçuş sırasında ölü ağırlık olarak görülmektedir. Bu nedenle iniş takımlarının ağırlığı oldukça önem taşımaktadır. İniş takımı dendiğinde tekerlekler akla gelse de iniş takımları birçok elemandan oluşmaktadır. Bunlardan biri tork bağlantısı mekanizmasıdır. Bu mekanizma iniş sırasında oluşan shimmy titreşiminin engellenmesinde görev almaktadır. Bu çalışmada üst tork bağlantısının topoloji optimizasyonu yöntemiyle ağırlığının azaltılması amaçlanmıştır. Topoloji optimizasyonu kafes yapısı kullanılarak uygulanmıştır. Bu kafes yapısı oluşturulurken biyomimetik yaklaşımı ile Eucplectella aspergillum isimli cam süngerden ilham alınarak tasarlanmıştır. Canlının sahip hiyerarşik yapıdan ilham alınarak oluşturulan birim hücre periyodik bir şekilde çoğaltılarak üst tork bağlantısına uygulanmıştır. Aynı zamanda kübik bir şekilde çoğaltılarak ANSYS yazılımında yapısal analizi gerçekleştirilmiştir. Analiz kriterleri; von Mises gerilme ve total deformasyon olarak belirlenmiştir. İşlemlerin ardından analiz sonuçları değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler : Kafes yapıları, topoloji optimizasyonu, biyomimetik, eklemeli imalat