Mechanical properties of bio-inspired 3D printed aluminum lattice structures
Biyodan ilham alan 3D baskılı alüminyum kafes yapıların mekanik özellikleri
- Tez No: 983922
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE KÜBRA AKBEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, eklemeli imalatta örgü yapısının derinlemesine analizine odaklanmıştır. Bu araştırma, oktet, giroid, yıldız şekilli ve sandviç olmak üzere dört farklı ağ yapısının tasarım araştırmasını içermektedir. AlSi10Mg tozunun elemental bileşimi kimyasal olarak, Enerji Dağılımlı Kütle Spektrometresi (EDS) kullanılarak incelenmiştir. Örgü yapıları, Direct Metal Laser Sintering (DMLS) teknolojisi kullanılarak oluşturulmuş ve yapısal bütünlükleri daha sonra X-ray görüntüleme ile değerlendirilmiştir. İki yaklaşım arasındaki doğruluğun ve uyumun değerlendirilmesi için, bilgisayar yardımıyla tasarlanan (CAD) modeller ve bilgisayarlı tomografi (CT) verileri kullanılarak bir karşılaştırma çalışması yapılmışır. Ayrıca, duvar kalınlığı analizi ve tarama elektron mikroskobisi (SEM) görüntüleme, örgü yapısının boyut özelliklerini ve yüzey morfolojisini değerlendirmek için kullanıldı. Örgü yapılarının mekanik dayanıklılığı kuvvastatik bir sıkıştırma testi kullanılarak değerlendirildi. Bu test, çeşitli örgü düzenlemeleri arasındaki nispeten kuvvetlerin karşılaştırmalı değerlendirilmesini sağlar. Araştırma sonuçları, eklemeli imalat için örgü yapısının tasarımı, analizi ve değerlendirmesiyle ilgili yararlı bilgiler içermektedir. Bulgular, örgü yapısının yapısal ve mekanik özelliklerinin anlaşılmasına katkı sağlayarak çeşitli mühendislik alanlarında kullanımı kolaylaştırdı. Bu yüksek lisans tezi, tasarım araştırması, toz analizi, imalat, yapısal değerlendirme, boyut karakterizasyonu ve mekanik dayanıklılık karşılaştırması içeren örgü yapısının derinlemesine incelenmesini sağlar. Bu sonuçlar, eklemeli imalat uygulamaları için örgü yapısının geliştirilmesine ve iyileştirilmesine katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis is devoted to a thorough analysis of lattice structures in additive manufacturing. This research includes the design investigation of four distinct lattice structures: octet-truss, gyroid, star-shaped and sandwich configurations. Using an Energy Dispersive Mass Spectrometer (EDS), the elemental composition of AlSi10Mg powder was examined, offering insights into its chemical makeup. The lattice structures were created using Direct Metal Laser Sintering (DMLS) technology, and their structural integrity was evaluated by X-ray imaging afterward. To assess the accuracy and consistency between the two approaches, a comparison study was conducted using computer-aided (CAD) models and computed tomography (CT) data. Furthermore, scanning electron microscopy (SEM) imaging were used to evaluate the lattice structures' dimensional properties and surface morphology. The mechanical strength of the lattice structures was evaluated using a quasi-static compression test. This test allows for a comparative evaluation of the relative strengths among various lattice arrangements. The research findings yielded useful insights about the design, analysis, and evaluation of lattice structures for additive manufacturing. The findings enhanced comprehension of the structural and mechanical characteristics of lattice structures, hence easing their utilization in diverse engineering domains. This MSc thesis provides a thorough examination of lattice structures, encompassing design exploration, powder analysis, fabrication, structural evaluation, dimensional characterization, and mechanical strength comparison. The results contribute to the progress and refinement of lattice structures for additive manufacturing applications.
Benzer Tezler
- 3 boyutlu yazıcı ile basılmış, odak ayarlı kolajen katkılı zarlı mikro akışkan mercek
A 3D-printed tunable fluidic lens with collagen-enriched membrane
ESAT CAN ŞENEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- 3B baskıyla üretilmiş biyo-esinli badem şeklindeki gözenekli yapıların tasarımı ve basma dayanımlarının araştırılması
Design and investigation of compressive strength of 3D printed bio-inspired almond-shaped porous structures
NİLKAN GÖRAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİHAL YUMAK
- Bio esinlenmeli kanat modelinde aerodinamik karakteristiklerin incelenmesi
Investigation of aerodynamic characteristics on bio inspired wings
NESLİHAN AYDIN
Doktora
Türkçe
2021
Havacılık ve Uzay MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN KARAGÖZ
- Eklemeli imalat yöntemi ile üretilen biyo-esinlenmiş silindirik periyodik minimal yüzey yapılarının mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of bio-inspired cylindrical periodic minimal surface structures produced by additive manufacturing method
CENGİZ DEMİRCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH HUZEYFE ÖZTÜRK
- Manuel şanzıman vites çatalının yapısal analizi ve biyomimetik yaklaşım ile topoloji optimizasyonu
Structural analysis and topology optimization of manual transmission shift fork using a biomimetic approach
BİLAL AKYÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESLİHAN ÖZSOY