HAVA ARACI ALTERNATÖR BRAKETİNİN TOPOLOJİ OPTİMİZASYONU İLE YENİDEN TASARIMI VE EKLEMELİ İMALAT İLE ÜRETİLMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi, Uçak Gövde ve Motor Bakımı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Hakan Yeşilkaya

Danışman: Çağrı Vakkas Yıldırım

Özet:

Hava araçlarında çok sayıda bulunan braket parçalarının kütlelerinin azaltılması ile hava araçlarının faydalı yük taşıma kapasitelerinin ve uçuş performanslarının artırılması mümkündür. Topoloji optimizasyonunun (TO) ve eklemeli imalat yöntemlerinin (Eİ) beraber kullanımı, hava aracı braket parçalarının mekanik gereksinimleri karşılayarak hafifletilmesine ve karmaşık geometriye sahip yapıların üretilebilmesine olanak tanımaktadır. Bu çalışmada, Eİ’nin kullanım alanlarının genişletilebilmesi ve kullanılan ham maddelerin mekanik özelliklerinin iyileştirilebilmesi için 1 kg polilaktik asit (PLA) filamente ağırlıkça %0,5 (5 g), %1,0 (10 g), %1,5 (15 g) ve %2,0 (20 g) oranlarında nano grafen katılmıştır. Her bir filament çekme testine tabi tutularak nano grafen katkısının PLA filamentin mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Çekme testleri sonucunda elde edilen verilerde en yüksek çekme dayanımı, kopma uzaması ve Young modülü değerleri sırası ile %2,0, %0 ve %1,0 nano grafen katkılı PLA filamentlerde elde edilmiştir. Hava araçlarında motor montaj ve alternatör destek braketi olarak görev yapan bir hava aracı parçasının optimum tasarımının bulunabilmesi için orijinal parça tasarımına farklı oranlarda (%10, %20, %30, %40, %50, %60, %70 ve %80) TO uygulanmıştır. Tüm tasarımlara sayısal yapısal analiz testi uygulanarak toplam deformasyon, von-Mises stres ve güvenlik faktörü değerleri incelenmiştir. Gerçekleştirilen sayısal testler sonucunda optimum tasarım %50 hafifletme oranı ile tasarımı yenilenen parçada elde edilmiştir. Orijinal ve optimum tasarım PLA filament ile eriyik yığma modelleme (FDM) yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretim sonucunda hafifletme oranının doğruluğu ve TO ile tasarımı yenilenen parçaların Eİ kullanılarak üretilebilirliği ortaya konmuştur. Çalışma sonucunda orijinalinden daha hafif ve mekanik gereksinimleri karşılayabilen alternatif bir hava aracı parçası üretilmiştir.