Farklı topoloji optimizasyon algoritmalarının performans değerlendirmesi üzerine bir çalışma
A study on the performance evaluation of different topology optimization algorithms
Yazar: FUAT SİNAN ATEŞ
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL ŞAHİN ; DR. HARUN GÖKÇE
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Üretimin insanlar için öneminin zaman içerisinde daha da kavranmasıyla beraber tarihte yaşanan bilimsel gelişmelerin ışığıyla ihtiyaçları doğrultusunda yeni üretim yöntemleri arayışına girilmiştir. Sanayi devrimi 4.0 ile hayatımıza girmiş olan eklemeli imalat, parça ve model üretimleri hızlandırırken kullanılacak olan malzemeden tasarruf sağlanmıştır. Eklemeli imalatla sağlanan ham madde kullanımındaki verimin artışı parçalar üzerinde bazı optimizasyon çalışmalarına da yol açmıştır. Günümüz imalatlarında önemli bir yere sahip olan, en iyi hedef ve sonuca, var olan durum ya da durumlarla ilgili iyileştirmeler yapılarak ulaşılması fikri topoloji optimizasyonu konusu üzerine birçok çalışma yapılmasına neden olmuştur. ESO/BESO, Homojenizasyon, Seviye Seti Yöntemi ve SIMP gibi bir tasarım alanında en uygun malzeme dağılımını bulmayı amaçlayan çalışmalarla tasarlanan hacmin kısıtlamalarına maruz kalmış ve en aza indirgenmiş bir uyumluluk amaç fonksiyonu elde edilmek istenmektedir. Amaç fonksiyonu olarak gerinim enerjisini veya hacmi minimize etmek hedeflenirken, kısıtlar ise değişkenlik gösterir ve optimizasyonu uygulayacak programlarda gerekli hesaplamaların ya tanımlanarak ya da programa önceden tanıtılmış formüllerinde malzeme bilgileri girilerek istenilen gerekli topoloji optimizasyonlarına ulaşılır. Analiz edilen parçanın uygun dosya formatına getirilmiş modeli ortaya çıkar ve bu modeli eklemeli imalat yöntemleriyle üretmek mümkündür.

Abstract:
With the understanding of the importance of production for people in time, in the light of scientific developments in the history, the search for new production methods has been started. With the industrial revolution 4.0, additive manufacturing, which has entered into our lives, accelerated the production of parts and models while saving the material to be used. Increased efficiency in the use of raw materials provided by additive manufacturing has led to some optimization studies on the parts. The idea of achieving the best goal and result, which has an important place in today's productions, by making improvements related to the existing situation or situations has led to many studies on the subject of topology optimization. In order to find the most appropriate material distribution in a design area such as ESO / BESO, Homogenization, Level Set Methods, SIMP it is desirable to obtain a compatibility objective function that has been subjected to the constraints of the volume and which has been designed. While minimizing strain energy or volume is used as the objective function, the constraints vary and the required topology optimizations are achieved by defining the necessary calculations in the programs that will implement the optimization or by entering the material information in the formulas previously introduced in the program. The model of the analyzed part is converted to the appropriate file format, and it is possible to produce this model by additive manufacturing methods