Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Öğrenci: Damla Özkapıcı Helvacı
Danışman: ULAŞ YAMAN
Özet:Bu tez çalışmasında Katı Izotropik Malzeme Cezalandırma (SIMP) yaklaşımı ile topoloji optimizasyonu yapılan parçaların performansını artırmaya yönelik bir yöntem sunulmuştur. SIMP, temel olarak malzemeyi çeşitli yüklere, sınır koşullarına ve kısıtlamalara maruz kalan bir parça üzerinde en optimum şekilde dağıtmayı, böylece parçanın önceden tanımlanmış kısıtlamaları ihlal etmeden bir optimizasyon hedefini karşılamasını amaçlayan yoğunluk tabanlı bir topoloji optimizasyon yöntemidir. Bu yöntemin en belirgin özelligi, malzemeyi parçayı oluşturan sonlu elemanların öz-kütlesinin 1 ya da 0 olacak şekilde dağıtmasıdır. Yöntem, ara yoğunluğa sahip olan elemanların özkütlesini cezalandırma yöntemi ile 1 veya 0’a yakınsar. Cezalandırma yönteminin amaçlarından biri optimizasyon sonucunda üretilebilir bir çıktı yaratmaktır. Bunun sebebi ara yogunluktaki elemanlara sahip bir geometrinin üretiminin genellikle mümkün olmamasıdır ama bu elemanların da optimizasyon çıktısına dahil edilmesi daha iyi performansa sahip geometrilerin oluşmasını saglayabilir. Bu görüşten yola çıkarak, ara yogunluğa sahip elemanların da kullanılmasını sağlayan bir yöntem geliştirilmiş ve 2 ve 3 boyutlu geometrilere uygulanmıştır. Geliştirilen yaklaşım, SIMP optimizasyonu sonucunda her sonlu elemana atanan yoğunluk bilgisini kullanır. Optimizasyonu yapılan parça, kullanıcı tanımlı boyutlara sahip dikdörtgenel hücresel yapılar ile tekrar modellenir. Hücresel yapıların alanı veya hacmi, kapladıgı sonlu elemanların özkütlelerinin ortalaması ile doğru orantılıdır. Bu yöntemin asıl amacı hafif, basit ¸sekilli, kolayca üretilebilen ve performans açısından yeterli çıktılar oluşturmaktır. Ayrıca bu yöntem, birbirine tamamen bağlı elemanlar içeren geometrilerin oluşumu ile üç boyutlu parçalarda üretimden sonra fazlalık tozun parçanın içerisinde kalmasını engelleyen yenilikçi bir yöntem önerir. Metodun başarımı, tüm geometriler için SIMP yöntemi ile, bazı 2D geometriler içinse ek olarak homojenizasyon ve genetik algoritmlar yöntemleri ile test ve analizler aracılıgı ile karşılaştırılmıştır.