EKSKAVATÖR KOLUNUN YAPISAL OPTİMİZASYON YÖNTEMLERİ İLE AĞIRLIĞININ AZALTILMASI VE YORULMA ANALİZİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SALİH SOYLU

Danışman: Yahya Işık

Özet:

Günümüzde inşaat sektörü başta olmak üzere birçok alanda yaygın olarak kullanılan ekskavatörlerin önemli parçalarından olan ekskavatör kolu, ekskavatörün kepçesinin hareketini sağlamaktadır. Ekskavatör kolları, ekskavatörlerin kullanım alanlarına göre farklı boyutlarda ve şekillerde üretilmektedirler. Bu çalışmada, incelemek üzere örnek bir ekskavatör kolunun katı modeli SolidWorks tasarım programı kullanılarak oluşturulmuş ve ekskavatörün 1000 kg değerinde bir yükü kaldırması durumunda ekskavatör kolu üzerinde kaldırılan yüke bağlı olarak oluşabilecek kuvvetlerin değerleri hesaplanmıştır. Kuvvetlerin değerleri bulmak için Matlab ve Gauss Eliminasyon Yönteminden yararlanılmıştır. Elde edilen kuvvet değerleri doğrultusunda ekskavatör koluna lineer statik analiz, topoloji optimizasyonu, şekil optimizasyonu ve yorulma analizi uygulanmıştır. Analiz ve optimizasyon süreçlerinden elde edilen sonuçlara göre ekskavatör kolu üzerinde uygun bölgelerde malzeme boşaltma ve iyileştirme işlemleri yapılarak, ekskavatör kolu için yeni tasarımlar oluşturulmuştur. Bu tasarım ile ekskavatör kolunun ağırlığının azaltılması amaçlanmış olup, aynı zamanda yapısal optimizasyon yöntemlerinin ağırlık azaltma işlemleri üzerimdeki etkileri de gösterilmeye çalışılmıştır. Lineer statik analiz, topoloji optimizasyonu, şekil optimizasyonu ve yorulma analizi için HyperMesh programı kullanılmıştır. Şekil optimizasyonu için HyperStudy' de genetik algoritma methodu kullanılarak optimum sonuçlar elde edilmiştir.