Bir uçak braketinin topoloji optimizasyonu ve geleneksel metotlarla üretilebilir yeniden modellenmesi

Gelişen teknoloji ile hava araçlarının kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Hava araçlarında oldukça önem taşıyan ağırlık azaltımı, neredeyse kullanılan her parça için gerekli bir unsur haline gelmiştir. Maruz kaldığı yükleme koşulları ve kullanım alanı nedeniyle kritik parçalarda güvenlik faktörü göz önüne alınarak ağırlık azaltılması yaygın bir hale gelmiştir. Bu çalışmada "Bir Uçak Braketinin Topoloji Optimizasyonu ve Geleneksel Metotlarla Üretilebilir Yeniden Modellenmesi" ele alınmıştır. Çalışmada bir uçak braketinin statik analizi yapılarak maksimum gerilmeleri elde edilmiştir. 4140 ve 6061 metalleri kullanılarak seçilen braketin maksimum gerilme ve yükleme koşulları altında topoloji optimizasyonu yapılmıştır. Kullanılabilecek minimum ağırlıkla elde edilen braket topoloji optimizasyon işleminden alınan sonuçlara göre yeniden tasarlanmıştır. Bu çalışma sonunda Sonlu Eleman Metoduna dayalı Topoloji Optimizasyon yöntemiyle birlikte 6061 ve 4041 malzemeden yapılmış bir uçak parçasının optimum geometrisi güvenlik katsayısı 1.50 ve üzerinde kalacak şekilde elde edilmiştir. Elde edilen geometriler talaşlı imalat yöntemi ile üretilip basma deneyine tabi tutulmuştur. ANSYS Workbench programında elde edilen grafikler ile basma deneyinde elde edilen grafikler karşılaştırılmıştır. Elde edilen veriler doğrultusunda ağırlığı azaltılmış braketler ile, kabul edilebilir güvenlik katsayıları ile çalışma yüklerinin karşılanması mümkün olmuştur. Sonuç olarak yapılan çalışmada topoloji optimizasyonu ile geleneksel yollarla üretimin birleştirilebileceği ortaya konmuştur. Ayrıca geometri değişiminin yanı sıra yapısal analiz ve topoloji optimizasyon analizlerinin bir arada kullanılması ile orijinal parçanın daha düşük yoğunluklu malzemeler ile değiştirilebilmesi mümkün olmuştur. Bu da havacılık endüstrisi için kritik bir konu olan ağırlık tasarrufu sağlamıştır. Anahtar Kelimeler: Topoloji Optimizasyonu, ANSYS Workbench, Sonlu Elemanlar Metodu, Hava Araçları