ANİZOGRİD AĞLI YAPILARIN OPTİMİZASYONU


Öğr. Gör. REZA MOHAMMADZADEH GHESHLAGHI

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği, Türkiye

Tez Danışmanı: Prof. Dr. Hamit Akbulut

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

ÖZET

Amaç: Bu çalışmada, anizogrid ağlı yapıların optimizasyonu hedeflenmiştir. Hafif yapılar, havacılık, otomotiv, gemi yapımı, askeri sanayi gibi teknolojik uygulamalarda çok önemli hale gelmiştir. Anizogrid ağlı yapı terimi, anisotropik kafes yapılar anlamına gelir. Bu çalışmada temel olarak iki farklı anizogrid ağlı yapı incelenmiştir: Birincisi muntazam desenli mozaiklenmiş anizogrid ağlı yapılar; İkincisi gayrimuntazam desenli mozaiklenmiş anizogrid ağlı yapılar.

Yöntem: Anisogrid ağlı yapıların optimizasyonu üç aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada Klasik Laminasyon Teorisi’ne dayanarak anisogrid yapıların global burkulma davranışları incelenmiştir. İkinci aşamada bu yapılar numerik analizlerle incelenmiş ve genetik algoritma yöntemi ile optimizasyonu yapılmıştır. Son aşamada ise optimize edilen yapı üretilmiş, testlere tabi tutulmuş ve elde edilen veriler önceki aşamalarda elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Optimizasyon analizinden elde edilen yapıyı test etmek amacıyla 4 serbestlik derecesine sahip elyaf sarma cihazı tasarlanıp imal edilmiştir. Bununla beraber optimize edilmiş Voronax mozaiklemeli yapının iki numunesi fiber sarma yöntemi ile imal edilip basma testine tabi tutulmuştur.

Bulgular: Yatay ve dikey altıgen, dikdörtgen, üçgen, yıldız, elmas ve karışık üçgenden muntazam mozaiklemeli silindirik yapıların kritik burkulma yükleri ANSYS analiz programı ile elde edilmiştir. Gayrimuntazam basitleştirilmiş karışık üçgen ve yıldız desenli anizogrid yapıların optimizasyon öncesi ve sonrası kritik burkulma yükleri ve performansları karşılaştırılmıştır. Voronax desenli anizogrid yapının optimizasyonu gerçekleşmiş ve test numunelerinin basma test sonucu burkulma yükleri elde edilmiştir. 

Sonuç: Optimize edilmiş gayrimuntazam desenli yapılardaki performans değerlerinin muntazam yapılardakinden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Voronax desenli anizogrid yapıların optimizasyonu mümkün olmuştur. Numerik analiz sonuçları ve basma test sonuçlarının birbirileriyle uyumlu olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Anizogrid Ağlı Yapılar, optimizasyon, Kompozit, Algoritmik Modelleme, Genetik Algoritma.