Makina parçalarının şekil optimizasyonu ile yeniden tasarlanması
Redesign the machine parts by using shape optimization
Yazar: SÜLEYMAN HULUSİ ERBİL
Danışman: Y.DOÇ.DR. CEM SİNANOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
iiiMAK NA PARÇALARININ ŞEK L OPT M ZASYONU LE YEN DENTASARLANMASISüleyman Hulusi ERB LErciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri EnstitüsüYüksek Lisans Tezi, Eylül 2006Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Cem S NANOĞLUÖZETGünümüzde tasarım optimizasyonları ve yapısal analizler standart haline gelmiştir.Özellikle yeni ürün geliştirme ve iyileştirme işlemleri bu kriterlerle yapılmaktadır. lkzamanlarda mühendisler geleneksel yöntem olan fiziksel test yöntemleri kullanmaktaydı.Artan rekabet koşullarında mühendisler artık ürün geliştirme süreçlerini bilgisayar destekliyazılımları kullanarak kısaltmışlardır.Bu çalışmada gerçek bir mühendislik problemi , yapılan statik ve şekil optimizasyonu ileçözülmüştür. Bu bağlamda, genellikle uçakların ve tekerlekli ağır yük römorklarınçekilmesinde kullanılan çeki demiri kolu ve uçakların yapısal tasarımında kullanılan üçgendestek parçaları dikkate alınmıştır. lk olarak uygulama olarak seçilen bu makine parçalarıkatı model haline getirilmiştir. Modeller sonlu elemanlar yöntemiyle lineer statik analizyapılmıştır. Analiz yapılırken model parametrik boyutları , malzeme bilgileri , sınır ve yükşartları aslına uygun olarak alınmıştır. Yük olarak gerçek çalışma şartları altındaki değerleralınmıştır. Bu elde edilen bilgiler ışığı altında şekil optimizasyonu uygulaması yapılmıştır.Şekil optimizasyonda asıl amaç parça parametrik boyutlarını çeşitli sınırlayıcılara göredeğiştirmek suretiyle parçanın ağırlığının azaltılmasıdır. Optimizasyon sonucu oluşan yenimodelle ilk tasarım karşılaştırılmış ve mukavemet sınırlarına bağlı kalmak şartıyla parçanınağılığında azalma görülmüştür. Makine parçasının modellenmesi , yapısal analizininyapılması ve şekil optimizasyonu gerçekleştirmek için UG NX 2.0 yazılımı kullanılmıştır.Sonuç olarak, parça tasarımında bilgisayar yazılım ve analizlerin kullanılması ile gerçekçalışma şartlarında karşılaşılan yükler ve zorlanmalar karşısında sınır şartları belirlenereken ekonomik ve optimum ürünler geliştirilebilmektedir.Anahtar Kelimeler: Şekil Optimizasyonu , Sonlu Elemanlar , Bilgisayar DestekliTasarım (BDT)

Abstract:
iiiREDESING THE MACHINE PARTS BY USING SHAPE OPTIMIZATIONSüleyman Hulusi ERB LErciyes University, Graduate School of Natural and Applied SciencesM.Sc. Thesis, September 2006Thesis Supervisor: Assist. Prof. Cem S NANOĞLUABSTRACTRecently, design optimization and structural analyses have been standardized. Especiallythe activities of product improvement are performed due to these criteria. At old timesengineers had been using traditional physical methods. At today?s ascending rivalryenvironments engineers have shortened the product improvement procedures by usingcomputer softwares.In this study, a real engineering problem has been solved by using statical analysis andshape optimization. Relevant to that, a tow bar that?s generally used in towing airplanesand heavy duty wehicles, and a trial bracket that?s used in structural design of airplaneshave been taken into consideration. Firstly, these machine parts chosen as applications,have been desinged as a solidified model. A linear static analysis of finite elements hasbeen applied to these models. During the analysis, for the model, paramatric dimensions,matarial data, boundry and force conditions have been taken appropriate to it?s originalshape. The values under the real working conditions have been taken as force. Theapplication of shape optimization has been performed with the help of data collected. Inshape optimization, the main objective is the reduction of the part?s weight by changingparametric dimensions according to several constraints. A comparison between the firstmodel and the final model after optimization has been done, and a reduction in weightwithin the constraints of material strength has been noticed. For the modeling of the part,the analyse of the structure, and the establishment of shape optimization, the software,UG NX 2.0 has been used.Consequently, the most economic and optimum products can be developed and designedby determining boundary conditions due to the stresses and forces in realtime workingconditions with using computer software and analysis.Key Words: Shape optimization, Finite Elements, Computer Aided Design (CAD).