Ahmet Enes Sarac

Functionally graded lattice structures (FGLSs) have emerged as a promising class of architected materials that enable spatial control of mechanical, thermal, and biological properties through variations in geometry, topology, material composition, and density. Advances in additive manufacturing (AM) have significantly expanded the design and fabrication capabilities of FGLSs for applications in aerospace, biomedical, energy, and transportation sectors. This review presents a comprehensive assessment of FGLSs through a process–structure–property (P–S–P) perspective, highlighting the influence of AM processes, manufacturing defects, and microstructural evolution on structural performance. A unified six-axis taxonomy (topology family, graded variable, gradient-field description, scale level, process and material route, target metric) is proposed for cross-study comparison. Five architecture families are examined: strut-based, triply periodic minimal surface (TPMS), stochastic, plate-based, and mechanism-driven or hierarchical lattices, together with density, material, topology, and hybrid grading approaches. Recent advances in computational modeling, topology optimization, artificial intelligence (AI), and machine learning are discussed, emphasizing their role in accelerating design, property prediction, and inverse engineering. Finally, key challenges and future opportunities related to digital twins, autonomous manufacturing, multi-material systems, and qualification of FGLSs are identified. This review provides a structured framework for the development of next-generation AI-enabled FGLSs with enhanced multifunctional performance and manufacturability.

Farklı çalışma şartlarında malzemelerin sürtünme katsayısı, aşınma ve yağlama gibi tribolojik özelliklerinin belirlenmesi için birçok model test sistemleri mevcuttur. Bu makalede Pim-Disk Aşınma Test Düzeneğinin (PDATD) ASTM G-99 standartları referans alınarak tasarımı ve üretimi amaçlanmıştır. Test düzeneğinde farklı yağlama şartları, yük, hız, farklı yağ sıcaklıkları gibi parametrelerin ayarlanabilmesi imkânına sahip olmasına özen gösterilmiştir. Deney düzeneğinde uygulanan yükün test numunesine aynı şiddetle etki etmesi için yükleme kolu ayarlanabilir şekilde tasarlanmıştır. Kol mekanizmasında kolun serbest hareket etmesi için yuvarlanmalı yatak ve uygun boşluklu geçme sınıfları seçilmiştir. Yükleme kolundaki gerilme ve şekil değişimleri için sonlu elemanlarla ve analitik analizler yapılmıştır. Test numuneleri kolayca monte edilebilecek şekilde pabuç ve vida bağlantıları disk üzerinde kullanılmıştır. PDATD’de karşı eleman olarak hem pim hem de küresel elemanlar kullanılma imkânı vardır. Karşı elemandaki sıcaklık değişimi ve yağlı deney şartlarında sıcaklık ölçüm için uygun termokupllar deney setine monte edilmiştir. Ayrıca çalışmada diskin dönmesini sağlayan tahrik motorunun elektrik akım değerleri ölçüm için gerekli elektronik kart bağlantısı da eklenerek sürtünme kuvveti ile ilişkisi incelenmeye çalışılmıştır.