Research Article

Topoloji Optimizasyonu Tabanlı Kütle Azaltımı ve Eklemeli İmalat Yaklaşımı: Turbojet Motor Braketi Örneği

Volume: 14 Number: 1 February 24, 2026
EN TR

Topoloji Optimizasyonu Tabanlı Kütle Azaltımı ve Eklemeli İmalat Yaklaşımı: Turbojet Motor Braketi Örneği

Öz

Havacılık sektöründe braket parçaları gibi yapısal parçaların hafifletilmesi uçuş performansının geliştirilmesine, yakıt tüketiminin azaltılmasına ve faydalı yük taşıma kapasitesinin artırılmasına olanak tanımaktadır. Bu bağlamda öne çıkan uygulamalardan biri topoloji optimizasyonu (TO) kullanılarak mekanik ve yapısal gereksinimleri karşılayabilen hafif parça tasarımlarının oluşturulması ve eklemeli imalat yöntemleri (Eİ) kullanılarak, hafifletilen karmaşık geometrili parçaların üretilmesidir. Bu çalışmada, turbojet motorlarında meşale ateşleyici açma-kapama vana tertibatını taşıyan bir braketin optimum tasarımının belirlenmesi amacıyla, orijinal braket üzerinde %10’luk artışlarla %10- %90 aralığında TO uygulanmıştır. Orijinal ve hafifletilen tasarımların her birine sayısal yapısal analiz uygulanarak parçaların toplam deformasyon, von-Mises stres ve güvenlik faktörü değerleri incelenmiştir. Çalışma sonucunda, %40 hafifletilen tasarımın optimum tasarım olduğu belirlenmiştir. Orijinal ve optimum parçalar polilaktik asit (PLA) filament kullanılarak eriyik yığma modelleme (FDM) yöntemi ile üretilmiştir. Sayısal verilerde %40,722 olan hafifletme oranı üretim sonucunda %43,62 olarak hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Ethical Statement

The author of this article declares that the materials and methods they use in their work do not require ethical committee approval and/or legal-specific permission.

Thanks

We would like to thank TUSAŞ-Turkish Aerospace Industries Inc. for providing computer and laboratory facilities at Erciyes University for our studies.

References

  1. [1] B. Xie, X. Wu, L. Liu, and Y. Zhang, “topological design of a hinger bracket based on additive manufacturing,” Materials, 16(11), (4061), (2023), doi: 10.3390/MA16114061.
  2. [2] L. Berrocal et al., “topology optimization and additive manufacturing for aerospace components,” Progress in Additive Manufacturing, 4(2), (83–95), (2019), doi: 10.1007/S40964-018-0061-3/METRICS.
  3. [3] A. Merulla et al., “weight reduction by topology optimization of an engine subframe mount, designed for additive manufacturing production,” Mater Today Proc, 19, (1014–1018), (2019), doi: 10.1016/J.MATPR.2019.08.015.
  4. [4] A. W. Gebisa and H. G. Lemu, “a case study on topology optimized design for additive manufacturing,” IOP Conf Ser Mater Sci Eng, 276(1), (012026), (2017), doi: 10.1088/1757-899X/276/1/012026.
  5. [5] F. Yilmaz, M. Şahin, and E. Gürses, “weight reduction of an unmanned aerial vehicle pylon fitting by topology optimization and additive manufacturing with electron beam melting,” Journal of Additive Manufacturing Technologies, 1(2), (553), (2021), doi: 10.18416/JAMTECH.2111553.
  6. [6] M. R. Koçak and İ. Korkut, “insansız hava aracı burun iniş takımı çatalı için topoloji optimizasyonu uygulaması,” Politeknik Dergisi, 26(4), (1393–1403), (2023), doi: 10.2339/POLITEKNIK.1099868.
  7. [7] S. Mantovani, S. G. Barbieri, M. Giacopini, A. Croce, A. Sola, and E. Bassoli, “synergy between topology optimization and additive manufacturing in the automotive field,” Proc Inst Mech Eng B J Eng Manuf, 235(3), (555–567), (2021), doi: 10.1177/0954405420949209.
  8. [8] A. Nazlı and N. Özsoy, “bir otomobil salıncağının topoloji optimizasyonu,” Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 29(2), (607–622), (2024), doi: 10.17482/UUMFD.1431634.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Manufacturing Processes and Technologies (Excl. Textiles)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

February 24, 2026

Publication Date

February 24, 2026

Submission Date

November 23, 2025

Acceptance Date

January 12, 2026

Published in Issue

Year 2026 Volume: 14 Number: 1

APA
Yeşilkaya, H., & Yıldırım, Ç. V. (2026). Topoloji Optimizasyonu Tabanlı Kütle Azaltımı ve Eklemeli İmalat Yaklaşımı: Turbojet Motor Braketi Örneği. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 14(1), 288-304. https://doi.org/10.29109/gujsc.1828552

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526