Sonlu elemanlar analizi ile sabit bir bom sisteminin topoloji optimizasyonu
Topology optimization of a fixed boom system with finite element analysis
Yazar: ÖNDER CAN ARDA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH KARAÇAM
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Farklı endüstri alanlarının üretim aşamalarındaki ana hedef, en iyi ürünü en kısa sürede ve en az maliyetle üretebilmektir. Tasarım aşamasında öncelikli konu, en iyi tasarımın kendisinden beklenen görevi en iyi şekilde yerine getirebilmesidir. Tasarlanan bir sistemin güvenilirliği, beklenilen istekleri ne kadar karşıladığı ile doğru orantılıdır. Bu şartları sağlayacak çok sayıda çözüm olmasına rağmen, en önemlisi bu çözümler içerisinden en uygun olana sahip olabilmektir. Herhangi bir makine elemanında, yapıda veya sistemde gerçekleştirilen optimizasyon işleminin amacı, en iyiyi en uygun şekilde elde edebilmektir. Bir optimizasyon probleminde zaman parametresi tasarım değişkeni olarak ön plana çıkarken, başka bir problemde maliyet veya hafiflik önem kazanabilmektedir. Mühendislik alanlarında yapısal optimizasyon veya sayısal optimizasyon teknikleri büyük bir öneme sahiptir. Yapısal optimizasyon, sadece üretim maliyetini değil aynı zamanda üretim zamanını da azaltma potansiyeline sahiptir. Topoloji optimizasyonu (TO), sistemin performansını en üst düzeye çıkarmak amacıyla, belirli bir yük, sınır koşulları ve kısıtlayıcılar kümesi için belirli bir tasarım alanını optimize eden matematiksel bir yöntemdir. Topoloji optimizasyonu özellikle konsept tasarım aşamasında çok kullanışlı bir mühendislik tekniğidir. Bu yöntem ile doğrulanmış yapısal model ile güvenilir ve tatmin edici sonuçlar üretebilmektedir. Bu çalışmada belirli bir sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak sabit bir bom sisteminin topoloji optimizasyonu gerçekleştirilecektir.

Abstract:
The main goal in the manufacturing processes of different industrial areas is to produce the best product in the shortest time and with the minimum cost. The priority issue in the design process is that the best design should be able to fulfill the task expected from it in the best way. The reliability of a designed system is directly proportional to how much it meets the expected requests. Although there are too many solutions that will satisfy these conditions, the most important thing is to have the most convenient solution among them. The purpose of the optimization process performed in any machine element, structure or system is to obtain the best in the most appropriate way. While the time parameter stands out as the design variable in an optimization problem, cost or lightness may gain importance in another problem. Structural optimization or numerical optimization techniques are of great importance in engineering fields. Structural optimization has the potential to reduce not only the manufacturing cost but also the manufacturing time. Topology optimization (TO) is a mathematical method that optimizes a specific design area for a given set of load, boundary conditions, and constraints in order to maximize the system performance. Topology optimization is a very useful engineering technique especially during the design process. This method can perform reliable and satisfactory results with the validated structural model. In this study, topology optimization of a fixed boom system will be carried out using a certain finite element method.