Metamalzemelerin dinamik karakterini etkileyen parametreler üzerine bir çalışma
A study on the parameters affecting the dynamic characteristics of metamaterials
- Tez No: 1011770
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET YETMEZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Metamalzemeler, Metamaterials
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Akustik metamalzemeler, dalga yayılımını geometrik olarak kontrol edebilen ve geleneksel malzemelerin sınırlarını aşan yapay mühendislik yapılarıdır. Bu tez çalışmasında, dört farklı geometrik tasarımlara sahip akustik metamalzemelerin dinamik akustik davranışları sayısal olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında bal peteği (honeycomb), gyroid, kafes (lattice) ve silindirik rezonatör olmak üzere dört farklı geometrik yapı ele alınmış; bu yapılar alüminyum, epoksi reçine, çelik ve karbon fiber takviyeli polimer (CFRP) olmak üzere dört farklı mühendislik malzemesi kullanılarak modellenmiştir. Sayısal analizler, COMSOL Multiphysics® yazılımı kullanılarak frekans düzleminde gerçekleştirilmiş; ses iletim kaybı (Transmission Loss), frekans yanıt fonksiyonu (FRF), akustik empedans ve faz hızı gibi temel akustik parametreler değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, akustik davranış üzerinde geometrik konfigürasyonun belirleyici bir etkiye sahip olduğunu, malzeme özelliklerinin ise genlik seviyeleri ve empedans büyüklükleri üzerinde ikincil fakat tamamlayıcı bir rol oynadığını göstermiştir. Özellikle gyroid ve bal peteği geometrilerinin geniş bantlı ve kararlı dalga yönlendirme özellikleri sunduğu tespit edilmiştir. Bu çalışma, akustik metamalzemelerin tasarımında malzeme ve geometri etkileşiminin sistematik olarak değerlendirilmesine katkı sağlamakta ve gürültü kontrolü, titreşim yalıtımı ve yönlendirilmiş ses iletimi gibi mühendislik uygulamaları için sayısal temelli bir tasarım çerçevesi sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Acoustic metamaterials are artificially engineered structures capable of manipulating wave propagation through geometry-driven mechanisms that go beyond the limitations of conventional materials. In this thesis, the dynamic acoustic characteristics of acoustic metamaterials with different geometric configurations are numerically investigated. Four distinct geometries—honeycomb, gyroid, lattice, and cylindrical resonator are considered and modeled using four engineering materials: aluminum, epoxy resin, steel, and carbon fiber reinforced polymer (CFRP). Frequency-domain numerical simulations are conducted using COMSOL Multiphysics®, and key acoustic performance indicators such as transmission loss, frequency response function (FRF), acoustic impedance, and phase velocity are evaluated. The results demonstrate that geometric configuration plays a dominant role in determining the overall acoustic response, while material properties mainly influence amplitude levels and impedance characteristics. In particular, honeycomb and gyroid geometries exhibit broadband attenuation behavior and stable wave propagation features across a wide frequency range. The findings of this study highlight the importance of geometry oriented design strategies in acoustic metamaterial development and provide a comprehensive numerical framework for future applications in noise control, vibration isolation, and directional sound manipulation.
Benzer Tezler
- Computational modeling of mechanical metamaterials
Mekanik metamalzemelerin hesaplamalı modellenmesi
SİNAN FIRAT DAL
Doktora
İngilizce
2025
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR GÖKTEPE
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilmiş kafes kiriş yapılı metamalzemelerin titreşim karakteristiklerinin sayısal ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of vibration characteristics of latticed metamaterials manufactured with additive manufacturing methods
EMRE ERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNCAY KARAÇAY
- Şok ve titreşim azaltımı için çift negatif elastik metamalzemelerin geliştirilmesi
Development of double negative elastic metamaterials for shock and vibration mitigation
TUBA BAYGÜN
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SARIKANAT
- Piezoelectric metamaterial blood pressure sensor
Piezoelektrik metamateryal kan basıncı sensörü
ABDOLLAH AHMADPOUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAVAŞ TAŞOĞLU
- Özgün auxetic kafes yapıların tasarımı, analizi ve eklemeli imalatı
Design, analysis and additive manufacturing of new auxetic lattice structures
NURİYE NUR KAYA
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CENGİZ ELDEM