Araştırma Makalesi

Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi

Cilt: 38 Sayı: 1 21 Haziran 2022
PDF İndir
EN TR

Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi

Öz

Bu çalışmada eriyik yığarak modelleme metoduyla PLA malzemeden pozitif Poisson oranına (PO) sahip bal peteği yapı, negatif PO’na sahip re-entrant yapı, balpeteği ve re-entrant yapının bir kombinasyonu olan hibrit yapı ve son olarak da kiral yapılar üretilmiştir. Daha sonra, bu hücresel yapılarda kiriş kalınlığının ve birim hücrenin yönünün mekanik performanslarına etkisi çekme ve basma durumunda deneysel olarak incelenmiştir. EYM metoduyla üretilen hücresel yapıların çekme ve basma testleri sonucunda elastisite modül (EM) değerleri, çekme dayanımı (ÇD), basma dayanımı (BD), absorbe ettikleri enerji (AEE) ve spesifik absorbe ettikleri enerji (SAEE) miktarlarının yanı sıra Poisson oranları da tespit edilmiştir. Ayrıca, mekanik testler aracılığı ile elde edilen bu bulguların dışında, üretilmiş hücresel yapılı numunelerin sertlik değerleri ve yüzey pürüzlülük değerleri de ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre, hücresel yapılardaki birim hücrelerin yönünün ve kiriş kalınlıklarının hücresel yapıların mekanik performansını önemli düzeyde etkilediği tespit edilmiştir. Hücresel yapıların ÇD ve BD’ları artan kiriş kalınlığı ile birlikte artış gösterirken, yüzey pürüzlülük ve sertlik değerleri sırasıyla ortalama 14 µm ve 75 Shore D olarak ölçülmüştür. Re-entrant, kiral ve hibrit yapıda deformasyon miktarına bağlı olarak negatif PO gözlemlenmesine rağmen, balpeteği yapılarda beklendiği üzere pozitif PO görülmüştür. Ayrıca, çekme ve basma durumunda sırasıyla kiriş kalınlığı 0,5 mm ve birim hücreleri y yönüne bakan balpeteği yapı (Hy 0,5) ve re-entrant yapı (Ry 0,5) maksimum AEE ve SAEE sergilemektedirler.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Maconachie T., Leary M., Lozanovski B., Zhang X., Qian M., Faruque O., Brandt M., SLM lattice structures: Properties, performance, applications and challenges, Materials & Design, 183, 108137, 2019.
  2. 2. Helou M., & Kara S., Design, analysis and manufacturing of lattice structures: an overview, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 31 (3), 243-261, 2018.
  3. 3. Alomar Z., & Concli F., Compressive behavior assessment of a newly developed circular cell-based lattice structure, Materials & Design, 205, 109716, 2021.
  4. 4. Gibson L.J., & Ashby M.F., Cellular Solids: Structure and Properties, Cambridge University Press, 1999.
  5. 5. Zhang Y., Xiao M., Zhang X., Gao L., Topological design of sandwich structures with graded cellular cores by multiscale optimization, Computer Methods in Applied Mechanics, 361, 112749, 2020.
  6. 6. Simpson J., & Kazancı Z., Crushing investigation of crash boxes filled with honeycomb and re-entrant (auxetic) lattices, Thin-Walled Structures, 150, 106676, 2020.
  7. 7. Kolken H.M.A., Janbaz S., Leeflang S.M.A., Lietaert K., Weinans H.H., Zadpoor A.A., Rationally designed meta-implants: A combination of auxetic and conventional meta-biomaterials, Mater. Horizons, 5 (1), 28-35, 2018.
  8. 8. Jenett B., Calisch S., Cellucci D., Cramer N., Gershenfeld N., Swei S., Cheung K.C., Digital Morphing Wing: Active Wing Shaping Concept Using Composite Lattice-Based Cellular Structures, Soft Rob., 4 (1), 33-48, 2017.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

21 Haziran 2022

Gönderilme Tarihi

31 Mayıs 2021

Kabul Tarihi

27 Ocak 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 38 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Ergene, B., & Yalçın, B. (2022). Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38(1), 201-218. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.945650
AMA
1.Ergene B, Yalçın B. Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi. GUMMFD. 2022;38(1):201-218. doi:10.17341/gazimmfd.945650
Chicago
Ergene, Berkay, ve Bekir Yalçın. 2022. “Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 (1): 201-18. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.945650.
EndNote
Ergene B, Yalçın B (01 Haziran 2022) Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38 1 201–218.
IEEE
[1]B. Ergene ve B. Yalçın, “Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi”, GUMMFD, c. 38, sy 1, ss. 201–218, Haz. 2022, doi: 10.17341/gazimmfd.945650.
ISNAD
Ergene, Berkay - Yalçın, Bekir. “Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38/1 (01 Haziran 2022): 201-218. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.945650.
JAMA
1.Ergene B, Yalçın B. Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi. GUMMFD. 2022;38:201–218.
MLA
Ergene, Berkay, ve Bekir Yalçın. “Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 38, sy 1, Haziran 2022, ss. 201-18, doi:10.17341/gazimmfd.945650.
Vancouver
1.Berkay Ergene, Bekir Yalçın. Eriyik yığma modelleme (EYM) ile üretilen çeşitli hücresel yapıların mekanik performanslarının incelenmesi. GUMMFD. 01 Haziran 2022;38(1):201-18. doi:10.17341/gazimmfd.945650

Cited By