Araştırma Makalesi

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

Cilt: 14 Sayı: 1 24 Şubat 2026
PDF İndir
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

Etik Beyan

Bu makalenin yazarı çalışmalarında kullandıkları materyal ve yöntemlerin etik kurul izni ve/veya yasal-özel bir izin gerektirmediğini beyan ederler.

Teşekkür

Yaptığımız çalışmalarda Erciyes Üniversitesi bünyesinde bilgisayar ve laboratuvar imkânı sağlayan TUSAŞ-Türk Havacılık ve Uzay Sanayi A.Ş.’ye teşekkür ederiz.

Kaynakça

  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.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

İmalat Süreçleri ve Teknolojileri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

24 Şubat 2026

Yayımlanma Tarihi

24 Şubat 2026

Gönderilme Tarihi

23 Kasım 2025

Kabul Tarihi

12 Ocak 2026

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2026 Cilt: 14 Sayı: 1

Kaynak Göster

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

                                     16168      16167     16166     21432        logo.png   


    e-ISSN:2147-9526