Computational parametric analyses of energy absorption capacities of different lattice structures
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık Ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: İSMAİL SAFA KARACA
Danışman: Ercan Gürses
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında üç farklı kafes yapının enerji soğurma kapasiteleri değişken parametrelere bağlı olarak hesaplanmıştır. Kullanılan üç kafes yapısı altıgen, girintili ve kiral birim hücreler kullanılarak oluşturulmuştur. Her model için beş farklı parametrik çalışma yapılmış olup bu çalışmalar bölgesel kalınlık değişimlerinden, birim hücrelerin açı değişimlerinden ve birim hücrelere eleman eklenmesinden oluşturulmuştur. İlk çalışma her modeldeki ağırlık sabit tutularak yatay ve dikey kenarların kalınlıklarının birbirne göre değişimlerinden ortaya çıkmıştır. İkinci ve üçüncü çalışma yine ağırlık sabit tutularak birim hücrelere yatay ve dikey elemanlar ekleyip modelin bölgesel kalınlıklarının değişmesiyle oluşturulmuştur. Dördüncü çalışmada birim hücrelerin açıları değiştirilmiş, kalınlıkları sabit tutulmuştur. Bu durumda ağırlık sabit kalmıştır ancak bağıl yoğunluk değişmiştir. Beşinci çalışmada ise birim hücrelerin açıları değiştirilirken kalınlıkları da değiştirilmiştir. Bu durumda ise ağırlık modelden modele değişkenlik gösterirken bağıl yoğunluk sabit tutulmuştur. Oluşturulan tüm modellerin sıkışma analizleri ABAQUS/Explicit yardımıyla yapılmış, analiz sonuçlarından yapıların tepki kuvvetleri ölçülmüştür. Ölçülen tepki kuvvetlerinden yapıların gerilim-gerinim eğrileri çıkartılıp bu eğriler üzerinden yoğunlaşma gerinimleri, kritik gerilim değerleri ve plato gerilimleri hesaplanmıştır. Bu değerlerin sonucunda her yapı için enerji soğurma kapasiteleri parametrelere bağlı olarak karşılaştırılmıştır. Tepki kuvvetlerine ek olarak yapının farklı gerinim değerlerindeki Poisson oranları hesaplanmıştır. Parametre değişimlerinin Poisson oranlarına ektisi ve Poisson oranları ile enerji soğurma kapasiteleri arasındaki ilişki incelenmiştir. Her model için enerji soğurma kapasitelerinin en yüksek olduğu yapılar çıkarılmıştır. Poisson oranı sıfıra yakın olan yapıların çoğu durumda aynı zamanda en yüksek enerji soğurma kapasitesine sahip olan yapılar olduğu orataya çıkmıştır. Latis yapıların enerji soğurma kapasitelerini arttırmak için bu sonuç önemli olacaktır.