Additive manufacturing, commonly referred to as 3D printing, stands out for its ability to rapidly produce complex objects, contrasting with conventional manufacturing techniques such as machining, forging, welding, and powder sintering. Today, additive manufacturing is often used to create functional and lightweight final products. Therefore, free vibration analysis is crucial in the design process of structures composed of such materials. The objective of this study is to investigate the effects of variations in parameters such as opening angle, curvature radius, and thickness of 3D-printed curved beams made of PET-G, PLA, and ABS materials, which have clamped-clamped boundary conditions, on the in-plane vibration characteristics of the structure. The vibration parameters of the curved beam structure, modeled using the ANSYS finite element program, have been determined. Numerical results have been compared with findings from the literature to validate the accuracy and applicability of the proposed model. Consequently, it has been found that changes in the material and geometric properties of 3D-printed curved beams significantly influence the natural frequencies of the structure.
Free vibration Curved beams Additive Manufacturing Finite element method
Yaygın olarak kullanılan üç boyutlu (3B) baskı şeklinde adlandırılan eklemeli üretim, işleme, dövme, kaynak ve toz sinterleme gibi geleneksel üretim tekniklerinin aksine, karmaşık nesneleri hızla üretme kabiliyeti ile öne çıkmaktadır. Günümüzde eklemeli üretim, işlevsel ve hafif son ürünler oluşturmak için sıklıkla kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu tür malzemelerden oluşan yapıların tasarım sürecinde serbest titreşim analizi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı, kelepçeli-kenetlenmiş sınır koşullarına sahip PET-G, PLA ve ABS malzemelerinden yapılmış 3D yazdırılmış eğrisel kirişlerin açılma açısı, eğrilik yarıçapı ve kalınlık gibi parametrelerdeki değişikliklerin yapının düzlem içi titreşim karakteristikleri üzerindeki etkilerini araştırmaktır. ANSYS sonlu elemanlar programı kullanılarak modellenen eğrisel kiriş yapısının titreşim parametreleri belirlenmiştir. Önerilen modelin doğruluğunu ve uygulanabilirliğini doğrulamak için sayısal sonuçlar literatürdeki bulgularla karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, 3D yazdırılmış eğrisel kirişlerin malzeme ve geometrik özelliklerindeki değişikliklerin yapının doğal frekanslarını önemli ölçüde etkilediği bulunmuştur.
Serbest titreşim Eğri kirişler Eklemeli imalat Sonlu elemanlar yöntemi
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Makine Mühendisliği (Diğer) |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 28 Ocak 2025 |
Yayımlanma Tarihi | |
Gönderilme Tarihi | 19 Temmuz 2024 |
Kabul Tarihi | 14 Eylül 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 25 Sayı: 1 |
Bu eser Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.