FARKLI EN/BOY ORANINA SAHİP DÖRTGENSEL KESİTLİ BİR KİRAL ÖKZETİK HÜCRESEL YAPININ TASARIM VE OPTİMİZASYONU

Abstract

Bu çalışmada kübik formda bir kiral kafes yapısı tasarlanmıştır. Kesit dörtgenseldir. Malzeme olarak polietilen, Ti6Al4V, AlSi10Mg, 316 paslanmaz çelik, polyamid-6, polipropilen ve reçine polyamid/Naylon-66 kullanılmıştır. Yapının bir ucu ankastre mesnet ile sabitlenmişken serbest ucu ise eksenel yer değiştirmeye maruz bırakılmıştır. Yapısal analiz için sonlu eleman esaslı simülasyon kullanılmıştır. Simülasyon sonucunda gerilme, deformasyon, Poisson oranı değerleri elde edilmiştir. Bu parametreler genetik algoritma esaslı optimizasyona tabi tutulmuştur. Optimizasyonun amacı, minimum boyuta sahip yapıda, maksimum dayanım elde edebilmektir. Zira hafif yapılar hem inşa hem de malzeme maliyetleri açısından tercih edilmektedir. Amaca uyan en iyi boyutlar tespit edilmiştir. Ayrıca parametreler arasındaki ilişkiyi gösteren bir cevap fonksiyonu elde edilmiştir. Optimum kesit 0,5x0,2 mm olup bu durumda yapı -0,9 mm'lik bir yer değiştirmeye dayanabilmiştir. Yapıda en fazla 23,636 MPa çekme ve 1,3266 MPa basma gerilmesi oluşmuştur. Bu değer malzemenin akma dayanımının altındadır. Bu hâli ile yapı kütlesi 0,298 gramdır.