Performance Of Cross Sectional Geometries Of Beams According To Buckling Strength Which Are 3d Printed With The Same Amount Of Filament

Authors : Hüseyin Alp ÇETİNDAĞ, İhsan TOKTAŞ, Murat Tolga ÖZKAN

Pages : 169-177

Doi:10.29109/http-gujsc-gazi-edu-tr.306522

View : 15 | Download : 8

Publication Date : 2017-12-22

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, aynı kesit alan ve uzunluktaki, eşit miktarlarda filament kullanımı ile 3 boyutlu baskısı yapılacak ankastre kirişler için burkulma mukavemeti yönünden en iyi mekaniksel özelliği sağlayan kesit geometrilerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Böylelikle, hızlı modellemede ve plastik parçaların üretiminde sıkça kullanılan filamentin miktarından, üretim zamanından ve harcanan enerjiden bağımsız bir şekilde tasarımlar arasında performansa göre bir sıralama yapılmıştır. Ankastre kirişlerin tasarımların uzunluğu ve uygulanan kuvvetler sabit tutulmuş, içi dolu temel kesit geometri biçimleri (Çember, dikdörtgen, eşkenar üçgen, paralel kenar, elips ve köşeleri yuvarlatılmış dikdörtgen) değiştirilmiştir. Ayrıca, dört farklı filament malzemesi de burkulma mukavemeti yönünden karşılaştırılmıştır. 6 kesit şekline, 101 kesit alanına ve 4 farklı malzemeye bağlı olarak toplam 2424 adet tasarım alternatifi oluşturulmuştur. Bu tasarım alternatifleri, önce matematiksel olarak modellenmiş, daha sonra sonlu elemanlar yöntemi (FEM) ve regresyon analizi ile test edilmiştir. Tüm modellerin istatiksel analizleri yapılarak karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, en düşükten büyüğe doğru, gerilme ve deformasyona uğrayan kesit geometrileri sıralanmıştır.
Keywords : filament, ankastre kiriş, burkulma, optimizasyon