Topoloji Optimizasyonu; uygulamalı matematik alanında geliştirilen bir yapısal optimizasyon yöntemidir. Makine, imalat, otomotiv, inşaat ve havacılık gibi birçok bilim dalında Topoloji Optimizasyonu birçok uygulama alanı bulmaktadır. Standart optimizasyon yaklaşımlarına seçenek olarak Topoloji Optimizasyonu yöntemi, verilen başarım hedefleri açısından parça ağırlığını azaltmayı ve en uygun malzeme dağılımını bulmayı amaçlayan bir yaklaşımdır. Sonuç olarak, Topoloji Optimizasyonu yöntemi kullanılarak parça tasarımında gerçek çalışma şartlarında karşılaşılan yükler ve zorlanmalar karşısında sınır şartları belirlenerek en ekonomik ve en uygun ürünler geliştirilebilmektedir. Tasarımı yapılan çeşitli Geri Dönüşüm Makinaları parçalarında malzeme dağılımının en iyi şekilde sağlanması için optimizasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Yapısal optimizasyon ile tasarlanan Geri Dönüşüm Makinaları parçalarının; boyut, şekil ve topoloji olarak en iyi hale getirilmesi amaçlanır. Yapısal optimizasyonun hedefleri; ağırlığı azaltmak, sağlamlığı arttırmak, gerilimi azaltmak, üretilebilir olmasını sağlamak, üretim maliyetlerini düşürmek olarak sıralanabilir. Günümüz piyasa koşullarında Geri Dönüşüm Makinaları sektöründeki firmalar, üretimini yaptıkları Geri Dönüşüm Makinalarında malzeme kullanım miktarını azaltacak ve böylece çalışma esnasında daha az enerji kullanımı ile enerji verimliliğini arttıracak, makine parçalarının ağırlığında azaltılma yapılmasını sağlayacak yeni çalışmalara yönelmişlerdir. Burada yapılan çalışmada, müşterilerden gelen siparişe göre Geri Dönüşüm Makinaları üretimi yapan bir firmada, ANSYS yazılımının Topoloji Optimizasyonu modülü kullanılarak Hurda Makası geri dönüşüm makinası Kesici Üst Çene bağlantı parçasının ağırlık azaltma uygulaması yapılmıştır. Böylece mümkün olan en düşük ağırlığı veren Topoloji Optimizasyonu yapısı kullanılarak bu parçanın üretilebilir iki farklı hafifletilmiş tasarımı elde edilmiştir. Her iki hafifletilmiş tasarım karşılaştırılarak Kesici Üst Çene bağlantı parçasının son tasarımına karar verilmiştir. Elde edilen bu son tasarıma, doğrulama amaçlı Sonlu Elemanlar analizleri uygulanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Topoloji Optimizasyonu, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Ağırlık Azaltma
|
