Teknolojideki gelişmelerle birlikte değişen üretim teknikleri hayatımıza kolaylıklar getirmektedir. Bu gelişmelerden en önemlisi olarak eklemeli imalatın yaygınlaşması gösterilebilir. Ayrıca topoloji optimizasyonu ile elde edilen geometrilerin üretilebilmesi için eklemeli imalatın kullanımı da artmıştır. Geleneksel üretim teknikleri yerine eklemeli imalatın kullanılması tasarımda hem ağırlık azaltılmasını hem de inovasyonu sağlamaktadır. Ağırlık azaltma konusu havacılık sanayinde çok önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada havacılıkta yaşanabilecek bir durum göz önüne alınmıştır. Bu durum için uçakta bulunan sıcak bir ekipmanla uçak ana yapısal parçası arasına bir destek parçası tasarlanmıştır. Tasarlanan parçanın bulunduğu bölgenin sıcaklığı göz önünde bulundurulduğunda titanyum malzeme seçilmiştir ve parçanın (bağlantı ara yüzünün) sınır yük koşulları altında topoloji optimizasyonu yapılmış ve incelenmiştir. Çevresel koşullar nedeniyle ilgili parçaya takılan bağlayıcılar için bir sıcaklık limiti belirlenmiştir. Optimizasyon çıktılarına bakılarak bu sıcaklık değerlerine uyulup uyulmadığı da kontrol edilmiştir. Ayrıca mevcut literatüre ek olarak, bu çalışmada sabit bir çalışma geometrisi yerine parametrik geometriler seti üzerinden topoloji optimizasyonu yapılmıştır. Tasarlanan parçada, tasarımı oluşturan kalınlık ve derinlik gibi bilgiler parametre olarak tanımlanmıştır. Kullanılan analiz programında (ANSYS) tasarım içerisindeki parametreleri değiştirerek farklı tasarımların değerlendirilmesi sağlanmıştır. Mevcut yük koşulları altında hedeflenen %40 ağırlık azaltımı topoloji optimizasyonu sonuçlarına göre başarı ile elde edilmiştir. Topoloji optimizasyonu sonucunda elde edilen parçanın mekanik ve termal özellikleri yeniden analiz ile doğrulanmıştır. (Bu çalışma birinci sırada yer alan yazarın yayınlanmamış yüksek lisans tezinden üretilmiştir. ORCID NO: 0000-0001-6005-8587)
Anahtar Kelimeler: Topoloji Optimizasyonu, Eklemeli İmalat, Parametrik Tasarım, Isı Transferi
|
