Araştırma Makalesi

Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması

Cilt: 29 Sayı: 2 25 Ağustos 2025
PDF İndir
TR EN

Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması

Öz

Sağlık sektöründe, robotik sistemlerde ve endüstride kullanılan cihazların kullanım ömrü ve performansı dinamik yüklemelere maruz kaldıklarında verdikleri tepkilerle doğrudan ilişkilidir. Dinamik yüklemeler sonucunda ortaya çıkan titreşimler stabilitesi ve mekanik performansı üzerinde kritik etkilere sahiptir. Bu nedenle, dinamik yükleme altındaki titreşim davranışının analiz edilmesi, özellikle biyomekanik uygulamalar kapsamında önem taşımaktadır. Özellikle biyolojik doku simülasyonları üzerinde gerçekleştirilen titreşim analizleri, sistemlerin dinamik yanıtlarının belirlenmesi ve güvenilirliğinin artırılmasına yönelik temel bir adımdır. Polilaktik asit (PLA), hem yapay biyolojik doku üretiminde hem de üç boyutlu yazıcı filamenti için yaygın olarak tercih edilen bir malzeme olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada yapılan deneysel ve nümerik çalışmalarda, motor tahriki ile harmonik yük uygulanmış kirişler üzerinde konuma göre dinamik analizler gerçekleştirilmiştir. Kirişler üzerinde konum olarak üç düğüm noktası belirlenmiş ve bu noktalar arasına piezo sensörler yerleştirilerek analizler yapılmıştır. PLA kutu içerisine yerleştirilen kirişli sistemin sönümlü ve sönümsüz titreşimine bağlı olarak zaman analizi, doğal frekansı, sönümleme oranı incelenmiştir. Kirişlerin üretiminde iki farklı malzeme seçilmiştir. Metal malzeme olarak geleneksel yöntem ile imal edilmiş A366/CQ siyah çelik levha (Soğuk haddelenmiş sac-DKP) ve polimer malzeme olarak PLA filament kullanılmıştır. Deneysel ve nümerik çalışmalarımız sonucunda, her iki sistemin kararlı olma durumu serbest uç bölgesinde tespit edilmiştir. Çelik ve PLA kiriş için bahsedilen bölgedeki sönüm oranları deneysel olarak sırasıyla 0,227 ve 0,755 bulunmuştur. Sayısal sonuçlara göre ise çelik kirişli sistemin sönüm oranları [0,93; 0,93; 0,55; 0,55; 0,76; 0,76], PLA kirişli sistemin ise [1; 0,98; 0,98; 0,97; 0,97; 0,94; 0,94] olarak elde edilmiştir. Çalışma, malzeme ve sistem dinamiklerinin optimize edilmesi, titreşim kontrolü ve kararlılık artırmaya yönelik mühendislik uygulamalarına katkı sağlayabilecek bir referans niteliği taşımaktadır.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Proje Numarası

FDK-2022-8789

Teşekkür

Bu çalışma, FDK-2022-8789 proje numarası ile Süleyman Demirel Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmektedir.

Kaynakça

  1. [1] M. P. (Michael P. Norton and D. G. (Denis G. ) Karczub, Fundamentals of noise and vibration analysis for engineers. Cambridge University Press, 2003.
  2. [2] “S. Graham Kelly - Fundamentals of Mechanical Vibration-McGraw-Hill Science_Engineering_Math (2000)”.
  3. [3] S. Saedi, E. Acar, H. Raji, S. E. Saghaian, and M. Mirsayar, “Energy damping in shape memory alloys: A review,” Sep. 15, 2023, Elsevier Ltd. doi: 10.1016/j.jallcom.2023.170286.
  4. [4] M. N. Bajad, “Analytical approach for damping model,” Jan. 01, 2023, Institute for Ionics. doi: 10.1007/s42107-022-00491-3.
  5. [5] M. Al Rifaie, H. Abdulhadi, and A. Mian, “Advances in mechanical metamaterials for vibration isolation: A review,” Mar. 01, 2022, SAGE Publications Inc. doi: 10.1177/16878132221082872.
  6. [6] A. Raza, R. Rimašauskienė, V. Jūrėnas, and S. Mahato, “Experimental investigation of vibration amplitude control in additive manufactured PLA and PLA composite structures with MFC actuator,” Eng Struct, vol. 294, Nov. 2023, doi: 10.1016/j.engstruct.2023.116802.
  7. [7] G. Song, P. Z. Qiao, and W. K. Binienda, “Active vibration damping of a composite beam using smart sensors and actuators,” in 19th AIAA Applied Aerodynamics Conference, American Institute of Aeronautics and Astronautics Inc., 2001. doi: 10.2514/6.2001-1637.
  8. [8] P. A. Jadhav and K. M. Bajoria, “Free and forced vibration control of piezoelectric FGM plate subjected to electro-mechanical loading,” Smart Mater Struct, vol. 22, no. 6, Jun. 2013, doi: 10.1088/0964-1726/22/6/065021.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Dinamikler, Titreşim ve Titreşim Kontrolü, Makine Teorisi ve Dinamiği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

25 Ağustos 2025

Gönderilme Tarihi

31 Mayıs 2024

Kabul Tarihi

19 Nisan 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 29 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Selçuk, E. N., Gülsevinçler, E., Akman, H., Çakmak, G., & Usal, M. (2025). Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 29(2), 256-267. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1493654
AMA
1.Selçuk EN, Gülsevinçler E, Akman H, Çakmak G, Usal M. Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniv. Fen Bilim. Enst. Derg. 2025;29(2):256-267. doi:10.19113/sdufenbed.1493654
Chicago
Selçuk, Elif Nur, Ekrem Gülsevinçler, Hatice Akman, Gökçenur Çakmak, ve Mustafa Usal. 2025. “Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29 (2): 256-67. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1493654.
EndNote
Selçuk EN, Gülsevinçler E, Akman H, Çakmak G, Usal M (01 Ağustos 2025) Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29 2 256–267.
IEEE
[1]E. N. Selçuk, E. Gülsevinçler, H. Akman, G. Çakmak, ve M. Usal, “Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması”, Süleyman Demirel Üniv. Fen Bilim. Enst. Derg., c. 29, sy 2, ss. 256–267, Ağu. 2025, doi: 10.19113/sdufenbed.1493654.
ISNAD
Selçuk, Elif Nur - Gülsevinçler, Ekrem - Akman, Hatice - Çakmak, Gökçenur - Usal, Mustafa. “Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 29/2 (01 Ağustos 2025): 256-267. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1493654.
JAMA
1.Selçuk EN, Gülsevinçler E, Akman H, Çakmak G, Usal M. Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniv. Fen Bilim. Enst. Derg. 2025;29:256–267.
MLA
Selçuk, Elif Nur, vd. “Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 29, sy 2, Ağustos 2025, ss. 256-67, doi:10.19113/sdufenbed.1493654.
Vancouver
1.Elif Nur Selçuk, Ekrem Gülsevinçler, Hatice Akman, Gökçenur Çakmak, Mustafa Usal. Akıllı Kirişlerin Dinamik Özelliklerinin Araştırılması. Süleyman Demirel Üniv. Fen Bilim. Enst. Derg. 01 Ağustos 2025;29(2):256-67. doi:10.19113/sdufenbed.1493654

e-ISSN :1308-6529
Linking ISSN (ISSN-L): 1300-7688

Dergide yayımlanan tüm makalelere ücretiz olarak erişilebilinir ve Creative Commons CC BY-NC Atıf-GayriTicari lisansı ile açık erişime sunulur. Tüm yazarlar ve diğer dergi kullanıcıları bu durumu kabul etmiş sayılırlar. CC BY-NC lisansı hakkında detaylı bilgiye erişmek için tıklayınız.