AI Summary & Key Takeaways
AI InsightAs a result of the study, similar values to those obtained in the first model were obtained for stress, deformation and safety factor values in the new design, achieving a 28.9% reduction in weight.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Topology optimization is a type of analysis that aims to reduce the weight of a design operating under specific load and boundary conditions, and it achieves this by optimizing the results. In this study, topology optimization was performed on an excavator bucket to reduce the weight of the material through design changes, and the results were compared with two different materials. Since the design obtained as a result of topology optimization is not a realistic excavator bucket design, the visuals are only used as a reference in the new design. In this study, a new design with reduced weight and almost the same strength was obtained as a result of topology optimization. The designs before and after the analysis were created using the computer-aided software. The analyses were performed using the finite element analysis software. During the analysis, Hardox 450 and St-37 materials were used. During optimization, total deformation, equivalent stress safety factors, and costs were compared. As a result of the study, similar values to those obtained in the first model were obtained for stress, deformation and safety factor values in the new design, achieving a 28.9% reduction in weight.
Özet
Topoloji optimizasyonu, belirli yük ve sınır koşulları altında çalışan bir tasarımın ağırlığını azaltmayı amaçlayan ve sonuçları optimize ederek bunu başaran bir analiz türüdür. Bu çalışmada, tasarım değişiklikleri yoluyla malzeme ağırlığını azaltmak için bir ekskavatör kepçesi üzerinde topoloji optimizasyonu yapılmış ve sonuçlar iki farklı malzeme ile karşılaştırılmıştır. Topoloji optimizasyonu sonucunda elde edilen tasarım gerçekçi bir ekskavatör kepçesi tasarımı olmadığı için, görseller yeni tasarımda yalnızca referans olarak kullanılmıştır. Bu çalışmada, topoloji optimizasyonu sonucunda ağırlığı azaltılmış ve neredeyse aynı mukavemete sahip yeni bir tasarım elde edilmiştir. Analiz öncesi ve sonrası tasarımlar, bilgisayar destekli üç boyutlu tasarım uygulaması kullanılarak oluşturulmuştur. Analizler, sonlu elemanlar analizi programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analiz sırasında Hardox 450 ve St-37 malzemeleri kullanılmıştır. Optimizasyon sırasında toplam deformasyon, eşdeğer gerilme, güvenlik faktörleri ve maliyetler karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, yeni tasarımda gerilim, deformasyon ve güvenlik faktörü değerleri ilk modelde elde edilenlere benzer değerlere ulaşmış ve ağırlıkta %28,9'luk bir azalma sağlanmıştır.