Araştırma Makalesi

Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı

Cilt: 31 Sayı: 5 19 Ekim 2025
PDF İndir
TR EN

Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı

Öz

Bu çalışmada, uydu birincil yapılarında kullanılan kütle azaltma yöntemleri ve optimizasyon teknikleri incelenmiş ve bu doğrultuda eklemeli imalat teknolojisine uygun yeni bir tasarım yöntemi geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntem, uydu mekanik altyapısında kütle azaltmayı hedeflemektedir. Çalışmanın verimliliğini karşılaştırabilmek için öncelikle alüminyum sandviç panel kullanılarak bir uydu tasarlanmış, ardından iç hacim sabit tutularak optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Panelin modal sertliğini artırmak için tasarıma federler eklenmiş, federlerin şekli şekil optimizasyonu, dağılımı ise gerinim enerjisi dağılımına bağlı boyut optimizasyonu ile belirlenmiştir. Sonuçlar, uydu panellerinin toplam ağırlığında %20’lik bir azalma sağlandığını göstermiştir. Ayrıca, tasarımda kullanılan basit geometriler sayesinde izotropik bir yapı korunmuş ve karmaşık analitik yöntemlere ihtiyaç duyulmadan analizler gerçekleştirilmiştir. Eklemeli imalat yöntemiyle uyumlu paneller, üretim süresini önemli ölçüde kısaltırken, sandviç panellerde görülen öngörülemeyen üretim hatalarını ortadan kaldırmıştır. Tasarımın temiz ve basit geometrisi, üretim sonrası özel temizlik süreçlerini gereksiz kılmıştır. Bu çalışma, uydu birincil yapıları için düşük ağırlıklı ve üretimi kolay alternatif bir çözüm sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] SpaceX Rideshare mission search: Orbit Classification, Launch Date, and Payload Mass. https://rideshare.spacex.com/search. (01.02.2024).
  2. [2] SpaceX Rideshare Payload User’s Guide, Version 9, California, USA, 2023.
  3. [3] Sedighi M, Mohammadi M. “On the static and dynamic analysis of a small satellite (MESBAH)”. Acta Astronautica, 52(9-12), 1007-1012, 2003.
  4. [4] Baiomy AM, Kassab M, Mohamed R, El-Sehily BM, El-Kady RM. “Effect of perforation patterns on the fundamental natural frequency of microsatellite structure”. Advances in Aircraft and Spacecraft Science, 10(3), 223-243, 2023.
  5. [5] Ravanbakhsh A, Franchini S. “Preliminary structural sizing of a modular microsatellite based on system engineering considerations”. Third International Conference on Multidisciplinary Design Optimization and Applications, Paris, France, 21-23 June 2010.
  6. [6] Anklesaria YH, Structural analysis of microsatellites. MSc Thesis. Missouri University of Science and Technology. Colombia, USA, 2012.
  7. [7] Zhou Y, Wu S, Trisovic N, Fei Q, Tan Z. “Modal strain based method for dynamic design of plate-like structures”. Shock and Vibration, 10(2), 10-16, 2016.
  8. [8] Stanford B, Beran P, Bhatia M. “Aeroelastic topology optimization of blade-stiffened panels”. 54th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, Boston, USA. 8-11 April 2013.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

19 Ekim 2025

Gönderilme Tarihi

5 Aralık 2024

Kabul Tarihi

31 Aralık 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 31 Sayı: 5

Kaynak Göster

APA
Çam, B., & Canyurt, O. E. (2025). Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 31(5), 712-720. https://izlik.org/JA94HS63PH
AMA
1.Çam B, Canyurt OE. Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;31(5):712-720. https://izlik.org/JA94HS63PH
Chicago
Çam, Buket, ve Olcay Ersel Canyurt. 2025. “Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31 (5): 712-20. https://izlik.org/JA94HS63PH.
EndNote
Çam B, Canyurt OE (01 Ekim 2025) Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31 5 712–720.
IEEE
[1]B. Çam ve O. E. Canyurt, “Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 31, sy 5, ss. 712–720, Eki. 2025, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA94HS63PH
ISNAD
Çam, Buket - Canyurt, Olcay Ersel. “Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31/5 (01 Ekim 2025): 712-720. https://izlik.org/JA94HS63PH.
JAMA
1.Çam B, Canyurt OE. Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;31:712–720.
MLA
Çam, Buket, ve Olcay Ersel Canyurt. “Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 31, sy 5, Ekim 2025, ss. 712-20, https://izlik.org/JA94HS63PH.
Vancouver
1.Buket Çam, Olcay Ersel Canyurt. Geometrik optimizasyon ile uydu birincil yapısal parçalarının eklemeli imalat teknolojisine uygun tasarımı ile kütle azaltımı. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Ekim 2025;31(5):712-20. Erişim adresi: https://izlik.org/JA94HS63PH