Yazar "Ekerer, Sabri Can" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 2 / 2
  • [ X ]
    Öğe
    Experimental and finite element free vibration analysis of a 3D printed nano-composite polymer cantilever beam
    (Adana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, 2022) Ekerer, Sabri Can; Boğa, Cem; Farsadi, Turaç
    Eriyik yığma modelleme yöntemi, tasarımda esneklik sağlaması ve tasarım aşamasından ilk üretime kadar geçen süreyi önemli ölçüde kısaltması nedeniyle imalatta kullanımını giderek artırmaktadır. Pek çok üretim yönteminde olduğu gibi, süreç bazı dezavantajlara sahiptir; bunlardan biri, yöntemin doğası gereği çoğunlukla anizotropinin neden olduğu mekanik özelliklerdeki zayıflıklardır. Bununla birlikte, bu zorlukların üstesinden gelmek için, örneğin filament hammaddesine nanopartiküllerin dâhil edilmesi gibi birçok yeni çalışma vardır. Araştırmacılar, bu nanopartikülleri dâhil ederek, eriyik yığma modelleme ile üretilen parçaların nispeten zayıf özelliklerini geliştirmeyi amaçlamaktadır. Ayrıca bu yöntemle üretilen parçaların kullanımı, hafif ama dayanıklı parça gerektiren Otomotiv ve Havacılık sektörlerinde de yerini almaktadır. Güvenilirliğin yanı sıra, bu endüstrilerde kullanılan parçaların önemli bir özelliği de titreşim davranışıdır, çünkü bu parçalar sıklıkla yoğun titreşime maruz kalırlar. Bir parça üzerinde dış kuvvetlerin neden olduğu titreşim, parçanın doğal frekansı ile çakışırsa, rezonans denilen ve yıkıcı etkilere neden olan bir olayın meydana geldiği bilinen bir gerçektir. Bu çalışmada, ağırlık olarak %1, %2, %3 ve %5 Kalsiyum Karbonat (CaCO3) nanopartikülleri içeren Akrilonitril Bütadien Stiren (ABS) ve %0,3, %1 ve %2 Karbon Siyahı (KS) nanopartikülleri içeren ABS olmak üzere iki tip nanokompozit ankastre kiriş eriyik yığma modelleme yöntemi ile üretilmiştir. Bu kirişler için kullanılan filamentler, malzeme ekstrüzyon yöntemiyle laboratuvarda üretilmiştir. Ankastre kirişler, nanopartikül ilavesinin doğal frekans ve sönüm oranı değerlerine ilişkin titreşim davranışı üzerindeki etkilerini belirlemek için fiziksel olarak test edilmiştir. Fiziksel testlerin yanı sıra kirişlerin doğal frekans değerleri de doğrulama için ANSYS yazılımı ile sayısal olarak hesaplanmıştır. Sonuçlar, ABS matrisindeki karbon siyahı miktarının sönümleme katsayısı değerlerinde olumlu etkiye sebep olduğunu göstermiş ve %0,3 karbon siyahı nanoparçacık içeriğinin, sönüm oranı değerinde %39.6'lık bir artış sağladığını göstermiştir. Bununla birrlikte doğal frekans değerinde çok az değişimler tespit edilmiştir. Matristeki CaCO3 içeriği, ağırlık yüzdesindeki her artış için sönümleme oranı değerlerinde küçük artışlara neden olmuştur ve maksimum artış %5 CaCO3 katkılı ankastre kirişte %11.1 olarak kaydedilmiştir. Doğal frekans değerleri açısından CaCO3 nanoparçacıklarının eklenmesinin parametre üzerinde çok sınırlı bir etkiye sahip olduğu sonucuna varılmıştır.
  • [ X ]
    Öğe
    Optimizing parameters for additive manufacturing: a study on the vibrational performance of 3D printed cantilever beams using material extrusion
    (Emerald Group Publishing Ltd, 2024) Ekerer, Sabri Can; Boga, Cem; Seyedzavvar, Mirsadegh; Koroglu, Tahsin; Farsadi, Touraj
    PurposeThis study aims to investigate the impact of different printing parameters on the free vibration characteristics of 3D printed cantilever beams. Through a comprehensive analysis of material extrusion (ME) variables such as extrusion rate, printing pattern and layer thickness, the study seeks to enhance the understanding of how these parameters influence the vibrational properties, particularly the natural frequency, of printed components.Design/methodology/approachThe experimental design involves conducting a series of experiments using a central composite design approach to gather data on the vibrational response of ABS cantilever beams under diverse ME parameters. These parameters are systematically varied across different levels, facilitating a thorough exploration of their effects on the vibrational behavior of the printed specimens. The collected data are then used to develop a predictive model leveraging a hybrid artificial neural network (ANN)/ particle swarm optimization (PSO) approach, which combines the strengths of ANN in modeling complex relationships and PSO in optimizing model parameters.FindingsThe developed ANN/PSO hybrid model demonstrates high accuracy in predicting the natural frequency of 3D printed cantilever beams, with a correlation ratio (R) of 0.9846 when tested against experimental data. Through iterative fine-tuning with PSO, the model achieves a low mean square error (MSE) of 1.1353e-5, underscoring its precision in estimating the vibrational characteristics of printed specimens. Furthermore, the model's transformation into a regression model enables the derivation of surface response characteristics governing the vibration properties of 3D printed objects in response to input parameters, facilitating the identification of optimal parameter configurations for maximizing vibration characteristics in 3D printed products.Originality/valueThis study introduces a novel predictive model that combines ANNs with PSO to analyze the vibrational behavior of 3D printed ABS cantilever beams produced under various ME parameters. By integrating these advanced methodologies, the research offers a pioneering approach to precisely estimating the natural frequency of 3D printed objects, contributing to the advancement of predictive modeling in additive manufacturing.