Tiling of cellular structures into the parts according to the density values of SIMP topology optimization

Bu tez çalışmasında Katı İzotropik Malzeme Cezalandırma (SIMP) yaklaşımı ile topoloji optimizasyonu yapılan parçaların performansını artırmaya yönelik bir yöntem sunulmuştur. SIMP, temel olarak malzemeyi çeşitli yüklere, sınır koşullarına ve kısıtlamalara maruz kalan bir parça üzerinde en optimum şekilde dağıtmayı, böylece parçanın önceden tanımlanmış kısıtlamaları ihlal etmeden bir optimizasyon hedefini karşılamasını amaçlayan yoğunluk tabanlı bir topoloji optimizasyon yöntemidir. Bu yöntemin en belirgin özelliği, malzemeyi parçayı oluşturan sonlu elemanların özkütlesinin 1 ya da 0 olacak şekilde dağıtmasıdır. Yöntem, ara yoğunluğa sahip olan elemanların özkütlesini cezalandırma yöntemi ile 1 veya 0'a yakınsar. Cezalandırma yönteminin amaçlarından biri optimizasyon sonucunda üretilebilir bir çıktı yaratmaktır. Bunun sebebi ara yoğunluktaki elemanlara sahip bir geometrinin üretiminin genellikle mümkün olmamasıdır ama bu elemanların da optimizasyon çıktısına dahil edilmesi daha iyi performansa sahip geometrilerin oluşmasını sağlayabilir. Bu görüşten yola çıkarak, ara yoğunluğa sahip elemanların da kullanılmasını sağlayan bir yöntem geliştirilmiş ve 2 ve 3 boyutlu geometrilere uygulanmıştır.