TR-Dizin İndeksli Yayınlar Koleksiyonu
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12573/396
Browse
10 results
Search Results
Article Zaman Pencereli Araç Rotalama Problemleri İçin Kümeleme Temelli Klonal Seçim Algoritması(2023-12-31) Özmen, Mihrimah; Kolukısa, Burak; Dedeturk, Bilge KaganGünümüzde doğal felaketlerin sayısı artmakta, daha sık yaşanmakta ve bu afetler, insan hayatını derinden etkilemektedir. Depremler, sel olayları ve salgınlar gibi doğal felaketlerin yol açtığı tahribatla başa çıkmak oldukça zordur. Türkiye'de gerçekleşen 6 Şubat depremi 11 ili etkileyerek yaklaşık 14 milyon insanı mağdur etmiştir. Deprem sonrası yol, köprü, tünel ve demiryolu gibi ulaşım altyapıları işlevsiz hale gelebilmekte ve alternatif rotaların hızla belirlenmesi zorlaşabilmektedir. Deprem sonrası yardım dağıtım faaliyetlerinde, araç rotalama problemleri (ARP) ile çözüm üretilebilir. ARP, çok sayıda müşteriye hizmet vermek amacıyla bir araç filosunu optimize eden kombinatoryal bir optimizasyon ve tam sayılı programlama problemidir. Zaman pencereli araç rotalama problemi (ZP-ARP) belirli zaman ve kapasite kısıtları altında en düşük maliyetle rotaların belirlenmesini amaçlar. Bu çalışmada, ZP-ARP için Kümeleme Temelli Klonal Seçim Algoritması (KSA) önerilmektedir. K-ortalama ve K-ortalama++ algoritmaları kullanılarak algoritmanın başlangıç çözüm kümesi iyileştirilmiş ve ardından KSA ile ZR-ARP için sonuçlar elde edilmiştir. Deneyler, ARP algoritmalarının sınanmasında literatürde sıklıkla kullanılan Solomon C1 ve R1 veri setleri üzerinde gerçekleştirilmiş olup, çeşitli problemler için sonuçları alınmıştır. Deney sonuçlarına göre, kümeleme algoritması ile başlangıç çözümü elde edilmesi, KSA’nın sonuçlarını iyileştirdiği ve KSA’ nın yerel optimuma takılmasını önlediği görülmüştür.Article Methods for Multi-Segment Continuous Cable Analysis(2023-06-20) Demir, Abdullah; Polat, UgurCables are invaluable members for some applications of engineering. The specialty is due to its behavior under transverse loads. Having almost no rigidity in transverse direction makes cables different from other structural elements. In most applications, cables are assumed to be two force members. However, not only its weight but also its application with roller supports makes them different structural elements. Generally, cables are assembled as single-segmented cables (SSC) where they are fixed at their ends. However, in most of the SSC applications, cables have intermediate supports which can be rollers or sliders. These type of cable applications are called as multi-segment continuous cables (MSCC). In MSCC systems, the cable fixed at its ends and supported by a number of intermediate rollers. Total length of cable is constant, and the intermediate supports are assumed to be frictionless and stationary. In this prob-lem, the critical issue is to find the distribution of the cable length among the segments in the final equilibrium state, so reactions at all supports can be found. Two methods are proposed for the segment length adjustment based on the stress continuity among the cable. These methods are named as direct stiffness method and tension distribu-tion method (relaxation method). Results calculated from the proposed methods are verified by both the reference benchmark problems and commercial finite element program.Article Computational Fluid Dynamics (CFD) Analysis of 3D Printer Nozzle Designs(2024-12-31) Hajili, Rasul; Temirel, MikailAdditive manufacturing, particularly 3D printing, has gained significant attention recently due to its flexibility, precision, and sustainability. Among the various 3D printing technologies, Fused Deposition Modeling (FDM) stands out as one of the most popular due to its affordability, ease of use, and print quality. However, a major drawback of FDM-based 3D printers is their relatively low print resolution. One of the key factors influencing print quality is the nozzle design, especially its geometry. As a result, numerous studies in literature have focused on improving 3D printing performance by optimizing nozzle design. In this study, we investigated the effects of nozzle geometry from a Computational Fluid Dynamics (CFD) perspective, examining three aspects: die angle, outlet size, and outlet shape. The CFD analysis revealed that the die angle primarily influences the shear stress within the nozzle, while the outlet size has a significant impact on velocity and pressure difference. The outlet shape affects shear stress, velocity, and pressure difference to a lesser extent than the die angle and size.Article Application of Hooke’s Law to Angle Ply Lamina(2022-12-29) Yilmaz, Cagatay; Ali, Hafiz Qasim; Yildiz, MehmetAerospace-grade carbon fiber reinforced polymer composite plates with four different fiber orientations 0º, 30º, 45ºand 60º is produced with the autoclave curing method and subjected to tensile testing. The stress-strain curves of the composite specimens are compared with Hooke’s law. It is observed that Hooke’s law coincides precisely with the experimental results for samples containing fibers parallel to the loading direction. However, it does not coincide with samples where the fibers make a certain angle with the applied load direction.. Moreover, it is reported that Hooke’s law converges the experimental results for small strain values but diverges significantly from the experimental results at higher strain values.Article A Comparison of Ensemble and Base Learner Algorithms for the Prediction of Machining Induced Residual Stresses in the Turning of Aerospace Materials(2022-09-30) Buyrukoglu, Selim; Kesriklioglu, SinanThe estimation of residual stresses is essential to prevent the catastrophic failures of the components used in the aerospace industry. The objective of this work is to predict the machining induced residual stresses with bagging, boosting, and single-based machine learning models based on the design and cutting parameters used in the turning of Inconel 718 and Ti6Al4V alloys. Experimentally measured residual stress data of these two materials was compiled from the literature, including the surface material of the cutting tools, cooling conditions, rake angles, as well as the cutting speed, feed, and width of cut to show the robustness of the models. These variables were also grouped into different combinations to clearly show the contribution and necessity of each element. Various predictive models in machine learning (AdaBoost, Random Forest, Artificial Neural Network, K-Neighbors Regressor, Linear Regressor) were then applied to estimate the residual stresses on the machined surfaces for the classified groups using the generated data. It was found that the AdaBoost algorithm was able to predict the machining induced residual stresses with a mean absolute error of 18.1 MPa for the IN718 alloy and 31.3 MPa for Ti6Al4V by taking into account all the variables, while the artificial neural network provides the lowest mean absolute errors for the Ti6Al4V alloy. On the other hand, the linear regression model gives poor agreement with the experimental data. All the analyses showed that AdaBoost (boosting) ensemble learning and artificial neural network models can be used for the prediction of the machining induced residual stresses with the small datasets of the IN718 and Ti6Al4V materials.Article Makerspace: Innovation in Mechanical Engineering Education(2021-04-30) Bengu, Elif; Kececi, EminGelişen endüstrinin karmaşıklığı, mühendislik öğrencilerinin teorik mühendislik bilgilerinin yanı sıra deneyime de sahip olmalarını gerektirir. Klasik mühendislik müfredatlarının değiştirilmesine ihtiyaç vardır. Makerspace bu değişikliğin önemli bir parçası olabilir. Bu alanlar, mühendislik öğrencilerinin merakının beslendiği ve ekip çalışması yoluyla sorunlara çözümlerin bulunduğu fiziksel yerler olarak tanımlanmaktadır. Yükseköğretimde kullanımları, öğrencilerin deneyimsel öğrenmeye katılımları için bir fırsat sağlamaktadır. Geleneksel lisans müfredatının veremediği planlama, ekip çalışması, eleştirel düşünme ve iletişim gibi beceriler bu şekilde geliştirebilirler. Pedagojik perspektiften bakıldığında ise, bu alanların öğretim ve öğrenmedeki önemi ve etkileri hakkında hâlen sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmanın amacı öğrencilerin bu tür alanlardaki deneyimlerini belirlemek ve bu alanların öğrenmelerine nasıl katkıda bulunduğunu incelemektir. Sonuçlar, öğrencilerin mühendislik eğitimlerinden teorik bilgilerden fazlasını istediğini göstermiştir. Teori öğrenirken aynı zamanda tecrübe de kazanmak istemektedirler. Bu amaçla bir makerspace tasarlanırken, bu alanların sürdürülebilirliği ve işleyişi de dikkate alınmalıdır. Bu çalışmanın bulguları, kampüslerinde bir makerspace kurmayı planlayan kurumlara rehberlik edebilir.Article Accurate Prediction of Residual Stresses in Machining of Inconel 718 Alloy through Crystal Plasticity Modelling(2023-03-01) Bal, Burak; Cetın, Barıs; Yılmaz, Okan Deniz; Kesriklioglu, Sinan; Kapçı, Mehmet Fazıl; Buyukcapar, RidvanArtık gerilmelerin belirlenmesi ve değerlendirilmesi, savunma, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde kullanılan bileşenlerin arızalanmasını önlemede çok önemlidir. Bu çalışmanın amacı, Inconel 718'in işlenmesi sırasında oluşan artık gerilmeleri doğru bir şekilde tahmin etmek için bir malzeme modeli sunmaktır. Ortogonal talaşlı imalat testleri, çeşitli kesme ve ilerleme hızlarında gerçekleştirilerek, Inconel 718'in işlenmesinden sonraki artık gerilmeler, X-Ray ışın kırınımı ile karakterize edildi. Bu süper alaşımın mikroyapısal girdilerini ticari olarak temin edilebilen bir sonlu eleman yazılımına (Deform 2D) aktarmak için bir viskoplastik kendi içinde tutarlı kristal plastisite modeli geliştirildi. Ayrıca simülasyonlar klasik Johnson - Cook malzeme modeli ile aynı işleme parametrelerinde yapıldı. Bu çalışmada elde edilen simülasyon ve deneysel sonuçlar, kristal plastisite tabanlı çok ölçekli ve çok ölçekli malzeme modelinin, mevcut modele kıyasla Inconel 718'in işleme kaynaklı kalıntı gerilmelerinin tahmin doğruluğunu önemli ölçüde geliştirdiğini ve yüzey kusurlarını en aza indirmek için kullanılabileceğini göstermiştir. Geliştirilen bu model, kesilmesi zor malzemelerin işlenmesinde yüzey kusurlarını ve üretim denemelerinin maliyetini en aza indirmek için kullanılabilir.Article Application of Classical Lamination Theory to Fused Deposition Method 3-D Printed Plastics and Full Field Surface Strain Mapping(2022-04-30) Yilmaz, Cagatay; Ali, Hafiz Qasim; Yildiz, MehmetBu çalışmada üç boyutlu yazıcı ile Eriyik Yığma Modellemesi (EYM) yöntemi kullanılarak farklı yazma yönlerindeki katmanlara sahip toplamda beş set çekme örneği üretilmiştir. Üretilen üç farklı sete çekme testi yapılarak farklı yönlerdeki elastik sabitler daha sonra Klasik Laminasyon Teorisinde (KLT) kullanılmak üzere ölçülmüştür. Klasik Laminasyon Teorisi genel olarak tek yönlü fiberler ihtiva eden polimerik yapıların modellenmesi için kullanılmaktadır. Bu çalışma ile KLT üç boyutlu yazıcı ile üretilen ve içerisinde herhangi bir fiber takviyesi ihtiva etmeyen ve her katmanda yazma yönleri değişen iki farklı polimerik yapıya uygulanmıştır.KLT ile elde edilen gerinim ve gerilme değerleri çekme deneyi ile elde edilen gerinim ve gerilme değerleri ile karşılaştırmıştır. Elde edilen sonuçlara göre düşük gerinim değerleri için KLT ile elde edilen sonuçların deneysel sonuçlar ile uyumlu olduğu, yalnız gerinim değeri arttıkça KLT ile hesaplanan değerlerinin deneysel değerlerden uzaklaştığı görülmüştür.Daha sonra ise Eriyik Yığma Modelleme Yöntemi ile üretilen üç boyutlu plastiklerin hasar ilerlemesi ve kırılması Dijital Görüntü Korelasyon Tekniği ile Tam Alanlı Yüzey Gerinim Haritalanması kullanılarak çıkarılmıştır.Article A Modular Buck-Boost Drive System for Torque Ripple Minimization of Switched Reluctance Machines(2021) Burak,Bu makalede modüler yapıda olan üç fazlı bir alçaltıcı yükselticianahtarlamalı relüktans motoru sürücü (ARM) sistemi önerilmiştir. Butopolojide üç fazlı ARM sürücü üç adet tek-fazlı modülün paralelbağlanmasıyla oluşturulmuş olup, her tek-fazlı sürücü bir çift yönlü çalışan alçaltıcı-yükseltici DA/DA dönüştürücü ve bunun sonrasınabağlanmış bir H-köprü eviriciden oluşmaktadır. DC/DC dönüştürücü fazgeriliminin doğrultulmuş formunu oluşturmakta ve H-köprülü evirici deoluşturulan gerilimin yönünü değiştirerek çıkış geriliminin polaritesinikontrol etmektedir. Bu yapı faz gerilimlerinin birbirinden bağımsız olarakayarlanmasına önayak olarak, hızlı enerjilenmeyi ve demagnetizasyonumümkün kılmaktadır. Bunun sonucunda komütasyon performansıiyileştirilmiş ve moment salınımı azaltılmıştır. Gerilim dinamik olaraksürekli regüle edildiğinden büyük DC-bara kondansatörlerine olan ihtiyaçortadan kalkmış ve böylece sürücü boyutu ve maliyeti azaltılmıştır.Önerilen sistemin üstünlüğünü doğrulamak ve bu sitemi gelenekselsistemle karşılaştırmak üzere MATLAB® /Simulink® ortamında bir dizibenzetim çalışması yapılmıştır. Önerilen sistem ile sadece momentsalınımı azaltılmamış daha yüksek bir amper başına moment oranı da eldeedilmiştir.Article Flow Properties of an Ahmed Body with Different Passive Flow Control Methods(2024-03-25) Koca, Kemal; Ozden, MustafaAhmed Gövdesinin eğimli yüzeyinde ve iz bölgesinde oluşan akış topolojisini pasif akış kontrol teknikleri ile ve pasif akış kontrol teknikleri olmadan incelemek amacıyla FloEFD yazılımı kullanılarak sayısal bir simülasyon gerçekleştirilmiştir. Bu akış kontrolörlerinin akış topolojisini ve aerodinamik sürükleme katsayısını etkileyerek eğik yüzey ve iz bölgesindeki akış üzerindeki etkileri dikkatle incelenmiştir. Sayısal bulgular, sürükleme azaltımı açısından en iyi performansın, Ahmed Gövdesinin eğimli yüzeyinin arka kısmında küre ve yarı küresel şekilli akış kontrol teknikleri uygulandığında elde edildiğini açıkça ortaya koymuştur. Eğimli yüzeyin arka kısmında konumlandırılan küresel ve yarı küresel şekilli akış kontrolörleri, sırasıyla %6 ve %7 oranında sürtünme azalmasına yol açtı. Ayrıca mevcut çalışmanın sonuçları literatürde yayınlanmış çalışmalardan elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Farklı yazılımlarla bulunsalar da birbirleriyle tutarlı oldukları açıkça görüldü.