Mechanical Engineering

Free vibration analysis of curved sandwich beams.

Composite sandwich materials have found a place in many industrial applications because they have high rigidity and strength properties besides their lightness in recent years. Thanks to highly developed production technology, sandwich composites which their areas of use expand have been used in aviation, space and defense industries. Considering the area of usage, it is important to determine the mechanical properties for the safe design. One of the most important structural features is definitely vibration response of the system. The aim of this thesis is to investigate effect of the curvature on the vibration response of the composite sandwich beams experimentally and theoretically. Within the scope of this study, natural frequency values and mode shapes of the curved sandwich composite beams are examined for different geometrical parameters. In the numerical analyses, natural frequency values of and associated mod shapes of the curved sandwich composite beam are determined using ANSYS program based on the finite element method. Numerical natural frequency values are compared with the experimental results. Experimental studies are carried out for the clamped-free (cantilever) boundary condition. It is observed that there is good agreement between the experimental and numerical results. Numerical analyses are also performed to investigate the effect of the boundary condition on the free vibration response of the curved sandwich composite beams.

Investigation of thermophysical properties of nanofluids

Nanofluids are liquid suspensions of particles with at least one of their dimensions smaller than 100 nanometer (nm). Nanofluid technology becomes a new challenge for the heat transfer fluid since it has been reported that the thermal conductivity of nanofluid is anomalously enhanced at a very low volume fraction of nanoparticles.In this study, a new application of a hot wire sensor for measurement of thermal conductivity of (nano)fluids, based on a hot wire thermal probe with ac excitation and 3 omega lock-in detection, were presented. Due to modulated heat flow in cylindrical geometry with a radius comparable to the thermal diffusion length, the necessary sample quantity is kept very low, typically 25 microliter. The thermal conductivities of de-ionized water based TiO2, SiO2, Al2O3 nanofluids and ethylene glycol based Al2O3 nanofluids were measured and their dependence of particle volume fraction and temperature were investigated. Our results show that thermal conductivity values are inside the limits of (moderately lower than) Hamilton-Crosser model. Our experiments at different temperatures show that relative thermal conductivity of nanofluids is not related with the temperature of the fluid.For industrial applications of nanofluids, one should also know the viscosity characteristics, since for heat transfer applications pump costs are important. We investigated the temperature dependent viscosity of nanofluids for different particle concentrations by a Sine-wave Vibro Viscometer. Viscosity of our nanofluids increase dramatically with the increase in particle concentration, Einstein model is found to be unable to predict this increase.

Alüminyum matrisli kompozitlerin sıcak presle üretiminde seramik partiküllerin sol-jel yöntemiyle modifiye edilmesinin mekanik özelliklere etkisi

Bu çalışmada, hacimce % 5-40 oranlarında TiB2 ve % 5-45 oranlarında SiC parçacık takviyeli alüminyum matrisli (Al-% 4 Cu) kompozitler sıcak pres yöntemi ile üretilmiştir. Elde edilen kompozitlerin mikroyapıları incelenmiş, sertlikleri ve üç nokta eğme mukavemetleri belirlenmiştir. Aynı incelemeler, kompozitler T6 ısıl işlemine tabi tutulduktan sonra tekrarlanmıştır. Kompozit yapısı içindeki parçacıkların düzgün bir şekilde dağıldığı optik mikroskop incelemelerinden anlaşılmıştır. Elde edilen kompozitlerin % teorik yoğunlukları % 97-99 aralığındadır. Kompozitlerin sertlik değerleri, eklenen destek fazının miktarının artmasıyla yükselmiştir. SiC ve TiB2 içeren kompozitlerin sertlik değerleri sırasıyla en yüksek 140 ve 160 HB10 olmuştur. Üç nokta eğme mukavemetleri her iki destek fazı çeşidinde de 750-850 MPa aralığında olmuştur. TiB2 parçacıklarının yüzeylerinin sol-jel yöntemi kullanılarak silika ile, SiC parçacıklarının yüzeylerinin ise silika ve TiB2 ile modifiye edilmesi üzerinde çalışılmıştır. Yapılan Fourier dönüşümlü infrared spektroskopisi (FT-IR) ve X-ışını kırınımı (XRD) analizlerinin sonuçlarından, modifikasyonların gerçekleştiği düşünülmektedir. Yüzeyleri silika ile modifiye edilen seramik tozları kullanılarak üretilen kompozitlerin mukavemet değerleri, kompozit içinde parçacıkların topaklanmaları sebebiyle, modifiye edilmemiş tozlarla üretilen kompozitlerin değerlerinden düşük bulunmuştur. Yüzeyleri TiB2 ile modifiye edilmiş SiC parçacıklarını içeren kompozitlerin mukavemet değerleri, modifiye edilmemiş SiC içeren kompozitlerin değerleriyle aynı aralıkta bulunmuştur.

Sıkı geçme bağlantıların statik ve darbeli kuvvetler için emniyet katsayısının incelenmesi

Sıkı geçme bağlantılar, kuvvete dayalı bir bağlantı şekli olup, mil ve göbek çifti arasındaki sürtünme kuvveti yardımı ile moment iletiminde kullanılır. Sıkı geçme bağlantının emniyeti açısından iki önemli sınır vardır. Bu sınırlardan biri moment iletimi için gereken minimum sıkılık değeri ve diğeri ise göbeğin zarar görmemesi için maksimum sıkılık değeridir. Ancak bu sıkılıklar, mil ve göbek çiftinin yüzeylerindeki deformasyondan dolayı bir miktar kaybolur. Bu çalışmada, montajı yapılmış mil ve göbek çiftine moment uygulayarak sınırlar denenmiştir. Bulgular literatür ile kıyaslanarak sıkılık kaybının miktarı ve emniyet gibi konularda değerlendirmeler yapılmıştır. Çalışma neticesinde sıkı geçme bağlantıların literatüre göre daha emniyetli olduğu görülmüştür. Aynı zamanda yüzey pürüzlülüğü kaybı konusunda yapılan kabullerin fazla olduğu sonucuna varılmıştır.

Bir sulama sisteminde kullanılabilecek rüzgar enerji sisteminin tasarlanması

Bu çalışmada, Antalya yöresindeki 50 metre yer altı suyu seviyesi dikkate alınarak seçilen 40 Watt gücündeki DC dalgıç pompayı çalıştırabilecek küçük ölçekli bir rüzgar türbini tasarımı yapılmıştır.Üç kanatlı, 67 cm rotor yarıçapına sahip ve rotorun DC jeneratöre doğrudan bağlandığı bir rüzgar türbini imal edilmiş ve bu türbinin değişik rüzgar hızlarındaki performansları incelenmiştir. Yapılan deneyler, tasarlanan rüzgar türbininin 5,5 m/s ? 6,5 m/s rüzgar hızı aralığında en yüksek verimi olan % 27,5'e ulaştığını göstermektedir. Ragheb'e (2009) göre rüzgar türbini tasarımında % 35'lik bir verim gerçekçi bir hedef olarak kabul edilebilir. Bu nedenle % 27,5'lik verim oldukça tatmin edicidir. Elde edilen makul sonuç, tasarımın doğru esaslar dahilinde yapıldığını ortaya koymaktadır.

Hacim ısıtma amaçlı güneş enerjisi destekli su kaynaklı ısı pompası çevriminin teorik analizi

Isı pompaları son yıllarda alternatif enerji kaynaklarına ve enerji verimli uygulamalara artan ilgi nedeniyle öne çıkmaktadır. Özellikle güneş enerjisi destekli ısı pompalarında, sistemin optimum çalışma şartlarına göre boyutlandırılması oldukça zor ve çaba gerektiren bir işlemdir. Bu nedenle mevcut çalışmada hacim ısıtma amaçlı, güneş enerjisi destekli, su kaynaklı endirekt ısı pompası sistemi için bir simülasyon oluşturulmuş ve simülasyon sonuçları literatürdeki deneysel çalışmalar ile karşılaştırılarak modelin güvenilirliği araştırılmıştır. Oluşturulan simülasyon ile istenilen bölge için güneş ışınımı değerlerini hesaplamak mümkündür. Bu çalışmada hesaplamalar Antalya için yapılmış ve sonuçlar elde edilmiştir. Depo kapasitesi, kollektör tipi ve kondenser gücünün değişiminin, depo sıcaklığı, kompresörde tüketilen güç ile ısı pompası ve tüm sistemin COP değerleri üzerine etkisi incelenmiş ve sistem için optimum boyutlara karar verilmiştir. Belirlenen optimum boyutlardaki sistemin simülasyon ile ekserji analizleri gerçekleştirilmiş ve ısı pompası ile tüm sistem elemanlarının tersinmezlikleri, iyileştirme potansiyelleri ve ekserji verimleri hesaplanmıştır.

Bakır içeren hipoötektik bir döküm Al-Si alaşımında eş kanallı açısal presleme işlemi öncesi ve sonrası yaşlanmanın etkisi

Bu çalışmada iki farklı oranda silisyum ve bakır içeren Al döküm alaşımlarına (ETİAL-177 ve ETİAL-220) EKAP yöntemi uygulanması, bu tür alaşımlarda ön alaşım olarak kullanılan Al-5Ti-1B alaşımına da aynı işlemin yapılması, ön alaşımın işlem yapılmış haliyle ana alaşıma katılmasının yarar sağlayıp sağlamayacağının belirlenmesi konusu incelenmiştir. EKAP sonunda sertliğin arttığı görülmüştür. Optik mikroskop incelemelerinde tanelerin uzadığı görülmüştür. Ön alaşımda bulunan intermetalik fazların EKAP işleminde kırılabileceği düşünülerek ön alaşım önce EKAP işlemine uğratılmış, daha sonra da ana alaşıma ilave edilmiştir. EKAP uygulanmış ön alaşımın ana alaşıma katılması ile sertlikte önemli olmamakla beraber bir miktar artış sağlanmıştır. Ayrıca alaşıma yaşlanma işlemi, EKAP öncesi ve EKAP sonrası olarak uygulanmış, EKAP öncesi yapılan yaşlanmanın çok daha etkin olduğu görülmüştür. Bu haliyle çalışmanın bilime ve sanayi uygulamalarına katkıda bulunacağı düşünülmektedir.ANAHTAR KELİMELER: Al-Si döküm alaşımları, EKAP yöntemi, Al-5Ti-1B tane inceltici

Yüzeyleri alüminyum köpük malzeme ile genişletilmiş ayrık ısıtıcılar bulunan bir kanalda ısı transferinin deneysel olarak incelenmesi

Bu çalışmada, yüzeyleri 10, 20 ve 40 PPI gözenek yoğunluğuna sahip alüminyum köpük malzeme ile genişletilmiş ayrık ısıtıcılar bulunan bir kanalda, konveksiyonla ısı transferi deneysel olarak, laminer ve türbülanslı akış şartlarında incelenmiştir. Çalışmada akışkan olarak hava kullanılmıştır. Kanalın alt yüzeyine 8x2 diziliminde ayrık alüminyum köpük bloklar yerleştirilerek sabit ısı akısı uygulanmıştır. Deneysel çalışmalar, Reynolds sayısının 531-4486 ve düzeltilmiş Grashof sayısının 4,2x107-1,7x108 aralığındaki değerleri için yapılmıştır. Isıtıcı sıra ortalama Nusselt sayısı dağılımlarıyla, düzeltilmiş Grashof sayılarının ve ayrıca alüminyum köpük blokların gözenek yoğunluklarının, kaldırma kuvveti etkili ikincil akışa etkileri incelenmiştir. Çalışmanın sonucunda, laminer akış şartlarında farklı gözenek yoğunluklarının karşılaştırılması sonucu, 10 PPI'lık köpük blokların yüksek geçirgenlik ve düşük gözenek yoğunluğundan dolayı 20 PPI ve 40 PPI'a göre daha yüksek ısıl performans gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca, kanal içerisinde köpük malzeme kullanılmadan elde edilen sonuçlardan 2,5 kat daha fazla ısı transferi elde edilmiştir.ANAHTAR KELİMELER: Isı transferi, alüminyum köpük malzeme, kanal akışı

Buharlı ısıtma sistemlerinde kullanılan elemanların performans tespitlerinin akustik analizlere göre yapılması

Buharın proses amacıyla kullanıldığı endüstriyel tesislerde ve büyük çaplı ısıtma sistemlerinde çeşitli kayıplardan dolayı toplam sistem verimi düşmektedir. Buharın gerek üretimi, gerekse iletiminde sistemlerin hatalı çalışmalarından kaynaklanan önemli kayıplar meydana gelmektedir. Bu kayıplar izolasyon kayıplarının çoğu zaman ötesine geçmektedir. Temel olarak bu kaçakları kazan ve tesisatta olmak üzere iki ana gruba ayırmak mümkündür. Titreşim analizleri, performansa dayalı bakımlarda ve arıza analizlerinde öteden beri önemli bir yer edinmiştir. Bu çalışmada ise buhar boru tesisatlarında kullanılan kondenstopların incelenmesinde, buhar kazanı ayar ve çalışma performanslarının tespitinde akustik analiz teknikleri kullanılmıştır. Sesin de bir çeşit sinyal sayılması nedeniyle ses verileri bu çalışmada dijital sinyal kaynağı olarak değerlendirilmiştir. İncelenecek sistemler üzerinden akustik veriyi en iyi yansıtan mikrofonlar kullanılarak dijital sinyaller elde edilmiştir. Kayıt edilen bu veriler zaman serileri olarak kabul edilmiş ve Fourier dönüşümleri yapılarak spektral yoğunlukları çıkarılmıştır. Kondenstopların tiplerine bağlı olarak kayıt edilen sinyallerle, kondenstopların buhar kaçak miktarları ilişkilendirilerek onarım ve değişim limitleri içerisinde olup olmadığı belirlenmiştir. Ayrıca kayıpların sistem geneli çerçevesinde ulaştığı seviye hesaplanmıştır. Kazan performanslarının değerlendirilmesinde ise kazan fan rulman arızaları ve en doğru kazan hava fazlalık katsayısının tespiti işlemi akustik analizler aracılığıyla yapılmıştır. Buhar kazanının eksik veya fazla hava ile yanma akustik verileri üzerinden fourier dönüşümü ve AR kestirim metotları ile güç spektral yoğunlukları hesaplanarak grafikleri elde edilmiştir. Yule-Walker metoduyla hava fazlalık katsayısı tespit edilmiştir. Yine bir başka buhar kazanında primer hava fanında rulman arızalı ve normal durumdaki frekans içeriği Fourier dönüşümü ile hesaplanmış arıza frekansı FIR filtre tasarımı uygulanarak ortaya çıkarılmıştır.

Heat transfer and fluid flow in a refrigerator through door opening

In this study, natural convection within closed and open cavities are numerically investigated. For the closed cavity, side walls were kept at a constant temperature of Tcold and bottom wall was kept at a constant temperature of Thot while the top wall was assumed adiabatic. The conservation equations of mass, momentum and energy were being solved by using boussinesq approaches. Analyses were carried out for the numerical values of Rayleigh number between 103 and 105. For open cavity analysis, the wall which is facing to the open surface was kept constant Thot under assumption of the cavity's top and bottom surface areas are insulated. Calculations were done for the interval of 105 and 107 of Rayleigh number and dimensionless differences of the temperature, ԑ, values between 0.03 and 1.3 of the wall and liquid. The analyses made are compared with other literature studies¬ done. As a conclusion of the research, it was observed that the heat transfer coefficient and Nusselt number are increasing with respect to increase in Raleigh number. Moreover, hydrodynamic boundary layer and thermal boundary layer are observed to get thinner as per increase of Rayleigh number. As a conclusion for this study conducted, after detailed analysis and comparison with the literature, the work done is observed to produce similar results that are used as an indicative measure for reliability of the data and fridge is modeled in 2D and 3D. During 2D modeling, the investigation is grouped depending on the temperature that starts from 2, 4 and 6 Celsius and the number of the shelves 1, 2 or none. For the 3D model, 3 or 4 shelve situations, different shelves' height with same considerations including 2 and 4 Celsius temperature are investigated. Numerical analysis done shows that higher shelves tend to get warmer than the lower ones for the same duration exposed, while gain of energy tends to be lower inversely proportional to increased number of shelves and initial temperatures given. Moreover, reducing the height of the shelves above while increasing the height of the following shelves were observed to decreases the energy gain.

Kolon altı sismik izolatör kuvvet analizi

Günümüzde birçok betonarme ve çelik yapı, depremlerin yıkıcı ve hasar verici etkilerine karşı ne yazıktır ki korumasızdır. Birçok mimari yapı, mimari bir zorunluluğun gereği veya yapının kullanım amacının gereği olarak, asimetrik bir planda yapılmaktadır. Simetrik plana sahip olan birçok yapıda ise, kütlelerin eşit olmayan dağılımı söz konusudur. Yapıların planındaki asimetriklik ve yapıdaki düzgün olmayan kütle dağılımı, deprem hareketi sırasında yapıda burulma momentlerine neden olur. Yapıda deprem nedeniyle meydana gelen bu burulma, yapının düşey taşıyıcı elemanlarında ilave kesme kuvvetleri oluşmasına sebep olur. Bu ilave kesme gerilmeleri de, yapının kütle merkezinin yapının rijitlik merkezinden uzaklaşma oranına bağlı olarak büyür ve bu ilave gerilmeler sayesinde, yapıda ciddi hasarlar olabilir. Depreme dayanıklı yapıların tasarımında, geleneksel yaklaşıma göre; yapıları bu tür hasarlardan korumanın yolu, projede simetrinin olması ve rijitlik merkezi ile kütle merkezinin aynı düşey eksen üzerinde olmasına dikkat edilmesidir. Ancak, günümüzde, her geçen gün daha fazla uygulama alanı bulan modern yaklaşımda ise, bu tür yapıların depremsel davranışı, yapısal kontrol mekanizması kullanılarak iyileştirilebilir bir durumdur ve böylece yapılardaki depremsel hasar oluşma riski en aza indirililir. Bu çalışmada, binaların deprem nedeniyle meydana gelen kuvvetlerin etkisi altında, elastomer esaslı deprem izolatörleri kullanarak taban yalımı yapılmış yapıların davranışlarının kontrol altına alınmasının faydaları üzerinde durulmuştur. Yapıların deprem yalıtımında kullanılan elastomer esaslı deprem izolatörleri üzerinde deprem nedeniyle oluşan kuvvetler incelenmiştir. Özellikle, betonarme ve çelik yapıların depremin zarar verici ve yıkıcı etkilerini önlemek amacıyla geliştirilen ve binaların ve köprülerin kolonları ve kirişleri altına yerleştirilerek taban yalıtımı yapımında kullanılan "Elastomer Esaslı Deprem İzolatörlerinin" kuvvet ve gerilme analizlerinin yapılması bu doktora çalışmasının ana konusudur. Bu çalışma ile kolonların altına yerleştirilen deprem izolatörlerine gelen kuvvetlerin analizinden hareketle performansı yükseltilmiş olan elastomer esaslı yeni nesil deprem izolatörlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu çalışma kapsamında kurşun Çekirdekli LRB tipi elastomer esaslı deprem izoltörlerine alternatif ELRB tipi elastomer çekirdekli izolatörler geliştirilmiştir ve bölüm yedide ayrıntılı bir şekilde bilgi verlmiştir.

Fabrication and characterization of ionic polymer-metal composites

The objective of this thesis is to investigate the electroactive behavior of carboxymethylcellulose (CMC)-based actuators. CMC-based films were synthesized by using 1-butyl-3-methylimidazolium bromide (BMIMBr) ionic liquid. Thereafter, both sides of the films were coated with gold-leaf to produce CMC-based ionic polymer metal composite (IPMC) actuators. In the first part of the study, polyethylene glycol (PEG) at different ratios (1, 1.5 and 2 g) was used to improve the electroactive behavior of CMC-based actuators. The synthesized CMC-based films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy analysis (FTIR), X-ray diffraction analysis (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), and tensile tests. Under DC excitation voltages of 1, 3, 5, and 7V, maximum tip displacements of actuators were determined with a laser displacement sensor. According to obtained results, CMC-based actuator including 1.5 g PEG exhibited the largest tip displacement for each excitation voltage. In the second part of the study, since the optimal amount of PEG was obtained to be 1.5 g in terms of maximum tip displacement, graphene nanoplatelets (Gr) at different loadings (0.1, 0.2 and 0.3 wt. percent) were added in order to improve the actuation characteristic of CMC-based film including 1.5 g PEG. The fabricated Gr-loaded CMC-based films were then characterized by similar analysis techniques. The experimental results showed that the Gr loading into CMC-based films improved the actuator performance.

Elektronik sistemlerin soğutulmasında alüminyum köpük malzeme kullanımının ısı transferine etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Bu çalışmada, alt yüzeylerinde alüminyum köpük bloklar bulunan dikdörtgen kesitli bir kanal içerisinde konveksiyonla gerçekleşen ısı transferi deneysel olarak incelenmiştir. Çalışmada soğutucu akışkan olarak hava kullanılmıştır. Kanal içerisine 2x8 diziliminde yerleştirilen alüminyum köpük bloklara üniform ısı akısı uygulanmıştır. Deneylerde 10, 20 ve 40 PPI gözenek yoğunluğuna sahip alüminyum köpük bloklar, ısı transferini artırmak amacıyla kullanılmıştır. Köpük blok gözenek yoğunluğunun, blok yüksekliklerinin ve kanal yüksekliklerinin ısı transferine etkisi ayrı ayrı incelenmiştir. Deneyler, Re sayısının 497

Engelli hastalarının yürüyüş rehabilitasyonu için dış iskelet tasarımı

Bu çalışmada, hastaya yürüyüş hareketini yaptırabilecek dış iskeletin tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan dış iskelet vasıtasıyla hastaların yürüyüş rehabilitasyonunun daha etkili şekilde gerçekleştirilebilecek olmasından ötürü iyileşme sürelerinin kısalacağı öngörülmüştür. Hastaya yürüyüş hareketini yaptıracak olan dış iskelet alüminyum uzuvlardan oluşup, hareket adımlarının hassas ve gerçeğe en yakın şekilde gerçekleştirilebilmesi için altı eksenli kontrol kartı ile step motorlar ve motor sürücüleri kullanılmıştır. Bilgisayar ortamında tasarlanan insan modelinin gerçek zamanlı olarak yürüyüş analizleri gerçekleştirilmiş ve yürüyüş hareketi için gerekli olan momentler hesaplanarak, yine bilgisayar ortamında tasarlanan dış iskeletin mukavemet hesapları yapılmıştır. Yürüyüş hareketine ait grafiklerden elde edilen veriler göz önünde bulundurularak, gerçek zamanlı sinyaller elde edilmiş ve bu sinyaller vasıtasıyla uzuvları hareket ettiren step motorlar kontrol edilmiştir.

Sudan suya ısı pompası ile eş zamanlı mahal soğutma ve sıcak su eldesinin deneysel analizi

Dünya üzerindeki fosil yakıtların azalması, fosil yakıt kaynaklı iklimlendirme sistemlerinin çevreye olan zararları ve çevre bilincinin gelişmesi gibi birçok sebepten dolayı ısı pompası sistemlerinin her geçen gün ülkemizde de yaygınlaşmaktadır. Isı pompaları ısıyı çektiği ve aktardığı ortamlara göre toprak, su ya da hava kaynaklı olabilirler. Su diğer kaynak çeşitlerine göre enerji transferindeki en verimli yoldur. Soğutma sistemlerinde su kaynaklı sistemler, hava kaynaklı sistemlere göre daha verimli ve küçük boyutludur. Akdeniz bölgesi yıllık sıcaklıklarına bakıldığında, yaz ayları hava sıcaklık değerlerinin çok yüksek olduğu görülmektedir. Bu da hava kaynaklı ısı pompalarının performans katsayılarını (COP) düşürmektedir. Bu çalışma, soğutulan ortamdan çekilen enerjiyi kullanım sıcak su deposuna aktaran bir ısı pompasının mahal soğutma ve sıcak su elde etmesindeki performansı, seçim nedenleri, uygulanabilirliği üzerinedir. Örnek uygulama olarak Mühendislik Fakültesi Termodinamik Laboratuvarına su kaynaklı ısı pompası tasarımı yapılarak, eşzamanlı olarak mekân soğutulması yapılırken, sıcak su eldesinin çeşitli parametrelere bağlı olarak enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir. Yaz mevsimi şartlarında yapılan deneyler sonucunda ortalama su ısıtma COP değerinin 2.55, mekân soğutma COP değerinin 2.20 ve birleşik COP değerinin de 4.75 olduğu hesaplanmıştır. Yapılan analizlerde ekserji yok oluşunun ve iyileştirme potansiyelinin sistem elemanları içinde en fazla kompresörde olduğu görülmüştür.

Isparta`da jeneratör gazı üretimi ve dağılımı

Türbomakinalarda akış analizi ile ilgili bir araştırma

Sürekli sistemlerde çok bileşenli gaz difuzyonu

Süpap kesitindeki artışın motor performansına etkisi

Güneş enerjisi ile ısıtma ve soğutma sistemleri (Antalya ilinde uygulama)

Türkiye`de robotlar üzerine bir araştırma

Etial-145 alaşımının dökümünde ultrason uygulamalarının etkilerinin incelenmesi ve klasik dökümle karşılaştırılması

ÖZET ETİAL-145 ALAŞIMININ DÖKÜMÜNDE ULTRASON UYGULAMALARININ ETKİLERİNİN İNCELENMESİ VE KLASİK DÖKÜMLE KARŞILAŞTIRILMASI Kamer YAMAN Yüksek Lisans Tezi, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Narin ÜNAL Aralık 2004, 74 Sayfa Bu çalışmada, yüksek silisyum oram nedeniyle, genellikle içten yanmalı motorların pistonlarının yapımında kullanılan, Etial-145 alüminyum alaşımının, farklı sürelerde ultrasonik dalga uygulaması yöntemi ile ve farklı sıcaklıklarda dökümleri yapılmış ve mikro yapılarda ve mekanik özelliklerde meydana gelen değişimler incelenmiştir. Çalışmada ayrıca, her bir döküm numunesine yaşlandırma ısıl işlemi ve mikro yapılan arasında belirgin farklılık görülmüş numunelere de aşınma deneyleri uygulanmıştır. Çalışma sonucunda, dökümlerin farklı sıcaklıklarda yapılmasının mikro yapı ve mekanik özelliklerde farklılık yaratmadığı, ancak döküm esnasında farklı sürelerde ultrasonik dalga uygulamalarının mikro yapılarda önemli değişiklikler meydana getirdiği ve sertlik değerlerinde artışa neden olduğu ancak aşınma özelliklerini olumsuz yönde etkilediği görülmüştür. ANAHTAR KELİMELER: Alüminyum alaşımları, çökelme yaşlanması ısıl işlemi, ultrasonik dalga uygulamasıJÜRİ: Prof. Dr. Narin ÜNAL Prof. Dr. Hikmet RENDE Yrd. Doç. Dr. Şevki Yılmaz GÜVEN İİ

Sürtünmeye dayalı mil göbek bağlantı şekillerinden sıkı geçmelerde yüzey pürüzlülüğünün önemi

ÖZET SÜRTÜNMEYE DAYALI MİL GÖBEK BAĞLANTI ŞEKİLLERİNDEN SIKI GEÇMELERDE YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNÜN ÖNEMİ Alpan SEVÜK Danışman: Prof. Dr. Hikmet RENDE Yüksek Lisans Tezi, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı Eylül 2005, 82 Sayfa Bu çalışmada özellikle otomotiv ve pompa sektöründe kullanılan mil göbek çiftlerinden olan sıkı geçmelerin montaj öncesi ve sonrası yüzey pürüzlerinin kırılma durumları incelenmiştir. Hazırlanan numuneler, kuvvet kullanılmadan, metallerin ısıl genleşmesinden faydalanılarak monte edilmiş ve aynı şekilde demonte edilerek yüzey pürüzlülük durumları incelenmiştir. Çalışma sonucunda eksenel pres geçmelerde, radyal pres geçmelere oranla yüzey pürüzlerinin %15 - %20 daha fazla kırıldığı görülmüştür. Bu durum, iletilecek momentin hesaplanmasında ve geçmenin tekrar montajında önemli rol oynamaktadır. ANAHTAR KELİMELER: Sıkı geçme, yüzey pürüzlülüğü, radyal pres geçmeler, eksenel pres geçmeler JÜRİ: Prof. Dr. Hikmet RENDE Prof. Dr. Narin ÜNAL Prof. Dr. Alper GÜLSÖZ

The development of fire detection robot

The aim of this thesis is to design and manufacture a fire detection robot that especially operates in industrial areas for fire inspection and early detection. Robot is designed and implemented to track prescribed paths with obstacle avoidance function through obstacle avoidance and motion planning units and to scan the environment in order to detect fire source using fire detection unit. Robot is able to track patrolling routes using virtual lines that defined to the motion planning unit. The design and implementation processes of the robot are as follow; the design and the development of mechanical, electronic systems and software. The design and the development of mechanical system; for the sketch drawings, dimensioning and solid state modeling of the robot, computer aided design and solid modelling computer programs were used. The carrier board of the robot is produced using wooden material and rigid plastic foam which are cheap, strong enough and easy to manufacture. Differential steering method is selected for semi-autonomous robot driving system and it is powered by four brushed DC (direct current) motors. The design and the development of electronic system; electronic circuits were designed and produced, instead of buying a commercial card. Both schematic diagrams and circuits of the data acquisition and control circuits are designed using Proteus electronic design program. These circuits are used to control the motion of the motors and establish a data flow between the laptop and the other peripheral sensing components. Software development; intelligent algorithms for obstacle avoidance and path tracking have been developed. A sensor data fusion algorithm for the sensors was also developed to get more reliable fire detection information. In conclusion; a fire inspection and detection robot with various functions to especially can be used in industrial areas was designed and manufactured. The functions of the robot were tested. It can be concluded that system is able to detect the fire source maximum 100 cm distance away while robot is moving with 0.5 m/s forward speed. Keywords: Data acquisition and control, Differential steering method, Firefighting, Sensor data fusion, Virtual path tracking.

The development of gas detection robot

As the development contunies in the industry, the increase in occupational accidents is inevetiable. It is possible with the improvement of health and safety conditions to prevent or decrease the number of these kinds of accidents. One of the precautions to be taken for health and safety conditions is to detect gas leaks before a possible fire. It can be seen in the literature review that some devices and mobile systems have been used to detect gas leaks. In accordance with the aim of this thesis, a robot was designed and developed. This robot was able to determine the location of the robot by using GPS module, and capture images from a camera. This robot has machine vision system that can be controlled by a remote control. In addition to these, this robot was able to detect the gas leaks and to determine the amount of gas. The computer received the data from robot and decided whether or not the amount of gas within limit values and produced the warning. The process of developing robot consisted of mechanical, electronics and software design. After the design and development of robot, the robot was tested in an airproof testing room. According to the results obtained from the tests, this robot was able to detect some combustible gases such as propane (C3H8) from different distances (0-200cm) at 0,5 m/s speed. This robot and results from this study can be used as a base for the future projects and studies related to the gas detection systems with robots.

Farklı taşıyıcı sistemli krenin analizi

Bu projenin amacı cam takviyeli plastik (CTP) I profillerin gezer köprülü kren ana kirişi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması ve dizaynıdır. Basit mafsallı ve sabit uzunluktaki iki farklı tipte I profil kren hareket yükleri altında analitik, nümerik ve deneysel olarak test edilmiş ve dinamik eğilme davranışları belirlenmiştir.Kren hareket simulasyonlarını gerçekleştirmek için kaldırma makinası, yükler ve kirişler SolidWorks (Versiyon 2007) bilgisayar programı ile modellenmiş ve daha iyi bir sonlu eleman boyutu elde edebilmek için basitleştirilmişlerdir. Yerçekimi kuvveti ve faydalı yükler dış kuvvetler olarak, daha önce CosmosMotion (Versiyon 2007) bilgisayar programı ile hesaplanan hareket yükleri ise atalet kuvvetleri olarak sisteme uygulanmıştır ve AnsysWorkbench (Versiyon10.0) ile nümerik analizler gerçekleştirilmiştir. CTP profillerin dizaynı için daha önce yapılan çalışmalar kirişlerin dizaynında taşınabilecek maksimum yükler yerine emniyetli sehim miktarının gözönüne alınması gerektiğini vurgulamaktadır. Bu çalışmada emniyetli sehim miktarı ?kiriş uzunluğu/1000? olarak hesaplanmıştır.Kaldırma makinasının dizaynı DIN15018 dikkate alınarak yapılmış ancak tekerlekler, sistemi hafifletmek amacıyla polyamid (PA6) malzemeden imal edilmiştir. Araba çerçevesi AISI1020, tanbur ve makaralar AISI1040 çeliğinden imal edilmiştir. Ana kiriş malzemesi olarak ise EN13706'da EN23 olarak sınıflandırılmış E-camı fiber ve polylester resinden imal edilmiş CTP malzeme seçilmiştir. Analitik, nümerik ve deneysel olarak elde edilen sonuçlar sonuç bölümünde ele alınmış ve karşılaştırılmıştır.

Computational fluid dynamics application for determining flow characteristics of valves

The valves used in different fields of industry are the most indispensable elements of the flow control. The expectations of the users differ from one another according to the aim of the usage like having a longer lifeline, supporting a more sensitive flow control and having a minimum resistance to flow if necessary; that?s why, the engineers improve the existing valves and look for new models.Nowadays, computers are the greatest helpers of engineers. Computer support in the analysis of difficult problems like solving flow problems is a big facility. After drawing a valve in three dimensional with computers, the working conditions of valves can be analyzed using finite element method and computational fluid dynamics codes. The results of the changes in the geometry can be observed without producing a prototype via this analysis.In this study, the flow characteristic curves of the ball and butterfly types of valves, which are widely used in industry, are analyzed by ANSYS CFX and the results are compared with the catalogue data of the valve producing firms.

Out-of-plane dynamic stability analysis of curved beams under distributed dynamic loading

In this study, out of plane stability analysis of tapered cross-sectioned thin curved beams under uniformly distributed dynamic loads is investigated by using the Finite Element Method. Applying Lagrange?s principles to the energy expressions, the equation of dynamic equilibrium of the system is obtained and the problem is reduced to an eigenvalue problem. Solutions referred to as Bolotin?s approach are investigated for the dynamic stability analysis and the first unstable regions are examined. Out of plane vibration and out-plane buckling analyses are also studied. In addition, the results obtained from this study are compared with the results of other investigators in existing literature for the fundamental natural frequency and critical buckling load. The effects of subtended angle, variations of cross-section and, static and dynamic load parameters on the stability regions are shown in graphics. Moreover the results obtained with and without internal node for the vibration, buckling and dynamic stability are also compared.

Design and vision based control of a mobile manipulator

An autonomous mobile manipulator, a wheeled mobile platform carrying a manipulator arm, with a vision based target acquisition system can be able not only to find and maintain fixation on a moving target but also to manipulate or handle it while the system itself is in motion.In this context, a mobile manipulator is designed and constructed with its subsystems: electromechanical, electronics and computer parts. Resultant robotic system consists of differentially driven mobile platform and a planar manipulator with servo controllers and measurement circuits. A calibrated stereo rig is mounted on mobile platform. This vision system is to obtain task space feedback for mobile manipulator control. A computer is integrated to overall setup as a controller which exploits vision system data.Using vision based control methodology, two different control types for mobile platform and manipulator are applied. Mobile platform is controlled with a hybrid visual servo controller. To control instantaneous linear velocity of mobile platform, a position based visual servo algorithm is developed and angular velocity, it pivots, is controlled with image based visual servo control law. Manipulator motion is controlled via dynamic look and move control strategy, in which actuator references updated instantaneously according to acquired target position.Control of the mobile manipulator, first, is done by task sequencing. A task is separated in to two parts: Mobile platform moves till target is placed in manipulator workspace and in proper orientation that gripper (tracking) can hold, afterwards manipulator moves to hold target (handling).The second control strategy developed is focused on redundancy of mobile manipulator and its motion controlled via moving manipulator and mobile platform simultaneously

Design and analysis of robot manipulators by integrated CAE procedures

Robots are the basic components of production sector. Computer aided engineering methods must be used effectively in the design process since the robot design has various parameters. In this study, for industrial robots, a design process in which the integrated engineering methods are employed, is considered and three different robots are designed following this process. Two of the designed robots have been manufactured and are ready for operation.The design of the trajectory is of great importance in order to use the robots efficiently. Great attention must be paid on trajetory design in order to reduce the end point deflections which occur at the stoppage, especially in high speed movements. In this study, the importance of the trajectory design is presented by experimental and numerical investigation of strains induced on an industrial robot.The robots have different structural stiffnesses for different positions since they are movable machines. In this study, a new concept which presents the changes in the stiffness for different positions of the robot within its workspace is presented. A new concept named as ?Rigidity Workspace? is investigated according to the end point static deflections and modal behaviour of the robot. A new proposal is made for the method of positional accuracy compansation which is performed for every industrial robot. Besides, the influence of the joint flexibility definition on real end point deflections and modal behavior of robot systems is investigated experimentally and numerically.

Air to air heat exchanger performance

Proper ventilation is obligatory in buildings where humans spend 70% of their life. Humidity, pollutant particles, smoke and harmful gases lower indoor air quality and cause sicknesses. To create an adequate air inside, dirty indoor air shall be exhausted and fresh air shall be taken from outdoors. To obtain controlled ventilation, buildings HVAC systems are designed by using mechanical ventilation. Mechanical ventilation is done with the help of an exhaust air fan, supply air fan and proper ventilation.Exhausted indoor air is conditioned air, for summer it is cooled and in winter it is heated to design temperatures. To transfer heat between exhaust air and supply air, air to air heat exchangers (heat recovery exchangers) are used in modern ventilation systems. By the help of air to air heat exchangers, fresh air from outdoors is pre-heated or pre-cooled by the help of exhausted air thus decreases the energy used to condition indoor air.Air to air heat exchangers are rated according to their efficiency which varies according to indoor and outdoor air temperatures. The same heat exchanger shall be evaluated according to the climate in which it is going to be installed.In this research, a sample heat recovery ventilator has been examined according to its energy savings. Outdoor air temperatures received from Devlet Meteoroloji Enstitusu has been evaluated by means of average values and hourly values. Energy savings in heating and cooling seasons are considered in different climates including warm, cold and extremely cold climates.

Computer aided analysis of a plate subjected to a circular moving load

Moving load problem is investigated by engineers in various engineering structures such as beams and plates. In this thesis, vibration analyses of plates subjected to a circular moving load are realized by using the finite element method. ANSYS parametric design language is used to create the finite element model of the plate considering circular trajectory. A single point load is moved over the circular trajectory. The amplitude of the circular moving load changes harmonically on the plate. The two excitation frequencies corresponding to the first two natural frequencies of the plate are used in the harmonic circular moving load. The dynamic time response is obtained from the middle point of the plate. Natural frequencies of the plate are found with the modal analysis. The results are compared with the reference study. The effects of the radius of the circular path, forcing frequency and rotating speed of the moving load are investigated.

Investigating the effect of misalignment on rotor-bearing systems connected with helical coupling

In this thesis, helical coupling is modeled with the gemetrically exact beam theory in order to investigate the effect of misalignment on rotor-bearing systems. A new approach based on using constitutive equations as constraint was developed. Comparison with previous results showed that proposed approach was able to predict the frequency components associated with misalignment. Results indicated that misalignment causes driven shaft velocity to fluctuate around that of driving shaft for any misalignment type. However variations observed in velocity are not constant for given misalignment value but dependent on inertia and coupling geometry. Large inertia causes rotor velocity to converge to that motor. Results showed that reaction loads are also dependent on inertia and coupling geometry.

Optimization of human tooth crown in terms of stresses occured after firing process

In this study, it has been purposed to determine the more harmonious material pairs in human tooth crowns which are used for prosthetic treatments and constituted from the different substructure and veneering materials in terms of stresses occurred after firing process. It has been used the most preferred material pairs in dentistry at the present time.Firstly, elastic and plastic region behaviors in the high temperatures of three of the investigated metal alloys have been determined by the hot compression tests. The other properties of the investigated materials have been obtained from the literature studies or documents of the producing firms. Also, it has been developed the calculations that the viscoelastic behaviors effects of the porcelain in high temperatures have been included into the elastic properties. the temperature variations of the inner and outer surfaces been measured after the standard firing process, preparing a crown specimen relating to central incisor tooth of human and then the cooling curves of the inner and outer surfaces has been determined. With the assistance of these cooling curves obtained, the equivalent convection coefficients include the effects of radiation and convection together, have been calculated.The three dimensional (3D) model of the test specimen prepared has been constituted, using ABAQUS finite element program. The equivalent convection coefficients calculated from the experiments have been entered into the finite element program, and then the cooling curves obtained from the analyses have been fitted to the experimental cooling curves, making the minor revisions on these coefficients. In this way, the atmosphere in the furnace has been determined exactly in the finite element program.Afterwards, the analyses of thermal stresses which have been constituted during the cooling process have been done for the different material couples. The results have been evaluated in terms of the maximum stresses and the residual stresses.

Scroll ve pistonlu tip soğutma kompresörlerinin kapasite ve verimlerinin çalışma şartları ile değişimi

Bu çalışmada, üretici firmalar tarafından yayınlanan kompresör kataloglarından hareketle, farklı tip ve marka kompresörlerin performans tabloları oluşturulmuştur. Firmaların yayınladığı bu kataloglarda soğutma kapasitesi ve kompresör gücü mevcut olup isentropik verim, basınç oranı, emiş hacmi, hacimsel verim ve soğutma etkinlik katsayısı hesaplama ile elde edilmiştir. Öncelikle scroll ve pistonlu tip kompresörlerin kapasite ve verimlerinin çalışma şartları ile değişimi incelenmiş ve karşılaştırma yapılmıştır. Daha sonra aynı tip kompresörlerin farklı markaları arasında kapasiteye bağlı isentropik verim ve soğutma etkinlik katsayısı değişimi araştırılmıştır. Farklı kompresör tipleri için soğutma kapasitesi ve verimin, buharlaşma ve yoğuşma sıcaklıkları ve basınç oranı ile değişimi grafikler halinde verilmiş ve değerlendirilmiştir. Scroll tip bir soğutma kompresörünün deney sonuçları ile katalog değerleri karşılaştırmalı olarak sunulmuştur.Anahtar sözcükler: Hacimsel verim, isentropik verim, pistonlu kompresör, scroll kompresör, soğutma etkinlik katsayısı

Effect of geometrical parameters on heat transfer and pressure drop characteristics of plate fin and tube heat exchangers

In this study, the influences of the changes in fin geometry on heat transfer and pressure drop of a plate fin and tube heat exchanger are investigated, numerically. A comparison between experimental results (Herchang Ay, JiinYuh Jang and Jer-Nan Yeh, 2002) and numerical ones for temperature distribution and local convective heat transfer coefficients over a plate-fin surface inside the plate finned and three row tubes heat exchangers are performed. In addition, plate fin and one row tube heat exchanger is analyzed numerically for different geometrical parameters. A computational fluid dynamics (CFD) program called Fluent is used in all analysis. In numerical study for plate fin and one row tube heat exchanger, the effects of the distance between two fins, tube center location, fin height, tube thickness, and tube ellipticity on heat transfer and pressure drop across the heat exchanger are investigated. The distance between fins is found to have a considerable effect on pressure drop. It is observed that placing the fin tube at downstream region affects heat transfer positively. Another important result of the study is that increasing ellipticity of the fin tube increases the heat transfer while it, also, results in an important reduction in pressure drop.

Fracture behavior of welded steel structures subjected to dynamic loads

The Marmara earthquake on August 17, 1999 resulted in great human tragedy for the Turkish people. Thousands of people died in the collapse of concrete building although steel structures, which are generally used for industry, could withstand. However, the Kobe in Japan (1995, January 17) and Northridge in US (1994, January 17) earthquakes brought about serious damage to some steel welded structures by unexpected failure in a brittle manner. This indicates that it is not only enough to use the steel structures in seismic areas but also necessary that they have ability of the connection to deform plastically without brittle fracture during an earthquake.The goal of this thesis is to investigate and develop the performance of the steel welded connections. To this end, the effects of the material properties of the weld which is used in steel structures, crack placed in the weld region and dynamic loading on the fracture behavior of the structure have been examined. ABAQUS 6.5 has been used to examine the stress distribution in the welded steel structure and fracture behavior. Elastic and elasto-plastic finite element analyses have been performed. The nonlinear finite element analyses have been repeated for various frequency values of different loading cases in order to see the effect of the strain rate, which defines the earthquake loads. It is concluded that electrode type affects the fracture behavior of the welded structure.Keywords : Fracture, finite element method, welded steel connections.

Mayın temizlemede kullanılan tiller ataşmanının parametrik tasarımı ve numerik modellemesi

Dünya üzerinde yüz milyon kilometrekare mayınlı alan olduğu tahmin edilmektedir. Mayınlı arazilerin ekonomiye kazandırılması ve toplumsal etkilerini ortadan kaldırmak için mayın temizleme çalışmaları yapılmaktadır. Mayın temizleme, mayın detektörleri ile arama yapılarak temizlenmek gibi geleneksel yöntemler ile yapıldığında hem çok maliyetli olmaktadır hem de uzun süreler almaktadır. Diğer taraftan el ile yapılan temizlemeler hayati riskler de taşımaktadır. Son yıllarda mayın temizlemek için uzaktan kumanda edilen makinalar kullanılmaya başlanmıştır. Bu makinalar ile hem anti-tank hem de anti-personel mayınları oldukça etkili, hızlı ve risksiz bir şekilde temizlenmektedir. Bu makinalar zincirlere bağlı tokmaklar ile toprağı döverek, tiller takımı ile toprağı kazarak ya da ağır silidirler ile mayınları infilak ettirerek temizlemektedirler. Tez kapsamında genellikle ağır çalışma şartlarında kullanılan tiller ataşmanı ile mayın temizleme makinası tasarım parametreleri üzerinde durulmuştur. Uzaktan kumandalı mayın temizleme makinaları genellikle dizel motor tahrikli, hidrostatik aktarım sistemine sahip paletli araçlardır. Operatörün güvenli bir bölgeden makinayı kumanda etmesiyle herhangi bir güvenlik riski taşımamaktadır. Mayın temizleme makinaları mayınları infilak ettirerek temizlemektedirler. Bu nedenle özellikle mayına en yakın bölge yani ataşman bölgesinin patlama yüklemesine mukavim olması, temizlemenin sürdürülebilir olması açısından çok önemlidir. Tez kapsamında patlama yüklerinin fiziksel davranışları, sonlu elemanlar yöntemi ile Lagrange-Euler yaklaşımlarının incelenmesi ve farklı numerik hesaplama yöntemlerinin deneysel veriler ile karşılaştırması yapılmıştır. Öte yandan tiller takımı davranışının operasyonel parametreler karşısında değişimi ve tiller takımı kinematiği için bir analitik bir hesaplama yöntemi geliştirilmiştir. Aynı zamanda tiller takımının toprak ile etkileşimi sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmiş sonuçları analitik hesap sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Tiller ataşmanları için genellikle kullanılan silindirik rotorların patlama sonrasında eylemsizlik momentini etkilemeyecek, plastik şekil değişimi ile sonuçlanmayacak et kalınlığı ve çap seçimi için de ayrıca çalışma yapılmış ve ortaya bir seçim diyagramı konmuştur. Bu tezin asıl amacı günümüzde ülkemizde de üretilmeye başlanan mayın temizleme araçları tasarımı için bir metodoloji oluşturmak ve tasarım sürecini kolaylaştırmaktır.

Karbon elyaf takviyeli kompozit borularda delik delme işleminin mekanik ve yorulma davranışları üzerindeki etkisinin araştırılması

Elyaf takviyeli polimer kompozitler yüksek dayanım ve sönümleme kabiliyeti, hafiflik ve yüksek korozyon direnci gibi mükemmel özellikleriyle havacılık, otomotiv, denizcilik ve taşımacılık gibi pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kompozitler kullanım amacına bağlı olarak çeşitli yöntemler ile farklı geometrilerde üretilebilmektedir. Özellikle çift eksenli elyaf oryantasyonuna sahip kompozit boruların üretiminde filaman sarım ve rulo (prepreg) sarım yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı yöntemler ile üretilmiş kompozitlerin mekanik davranışları farklı olabileceği gibi işlenebilirlik karakteristiği de farklı olacaktır. Kompozitler çoğu zaman net şekle yakın geometride üretilseler de montaj işlemleri için kompozit üzerinde delik açma amacıyla konvansiyonel delik delme prosesi yaygın olarak kullanılmaktadır. Öte yandan kompozit boruların mekanik özelliklerinin belirlenmesinde yaygın olarak kullanılan halka çekme (disk ayırma) metodu için numune hazırlanırken, zayıflatılmış kesit oluşturmak amacıyla kompozit boru üzerine delik açılmaktadır. Anizotropik bir yapıya sahip olan kompozitler delindiklerinde ilk ve son tabakada delme kaynaklı delaminasyon oluşmakta ve ayrıca delik içi yüzeylerinde de mikro hasarlar meydana gelmektedir. İşlenebilirlik kaynaklı bu hasarlar sebebiyle özellikle havacılık endüstrisinde birçok parça reddedilmektedir. Bu çalışmada öncelikle +45°/-45° elyaf oryantasyonuna sahip rulo (prepreg) sarım yöntemiyle üretilmiş kompozit boru iç yüzeyinden (içbükey kavisli yüzey) ve dış yüzeyinden (dışbükey kavisli yüzey) delinerek farklı yüzey eğriliklerinin kompozitlerde delik delme prosesine etkileri incelenmiş ve düz yüzey (plaka) ile kıyaslanmıştır. Ardından +45°/-45° elyaf oryantasyonunda filaman sarım ve rulo sarım yöntemleri ile üretilmiş karbon elyaf takviyeli kompozit borularda delik delme karakteristiği incelenmiş ve aynı elyaf oryantasyonuna sahip kompozit plaka ile kıyaslanmıştır. Delme karakteristiği, farklı kesme parametreleri ile destek kullanılarak ve kullanılmadan araştırılmıştır. İşlenebilirlik, itme kuvvetleri, delik delme kaynaklı delaminasyon, delik içi yüzey hasarları ve delik içi yüzey kalitesi dikkate alınarak değerlendirilmiştir. İşlenebilirlik testlerinden sonra, test edilen parametreler aralığında en fazla itme kuvveti ve hasarın oluştuğu durum, en az itme kuvveti ve hasarın oluştuğu durum ve destek kullanımı dikkate alınarak üç farklı koşulda delinmiş filaman ve rulo sarım kompozit boruların mekanik davranışı incelenmiştir. Çevresel (halka) çekme, çevresel çekme-çekme yorulma ve radyal basma testleri ile farklı koşullarda delinmiş kompozit boruların mekanik davranışları ve hasar gelişimleri analiz edilerek yorumlanmıştır. Test sonuçları kompozit borunun iç yüzeyinden delindiğinde, dış yüzeyden delmeye kıyasla daha az kuvvet ve hasar oluştuğunu ayrıca kompozit plakada aynı kesme koşullarında kompozit borulara kıyasla daha fazla kuvvet ve hasar oluştuğunu göstermiştir. Destek kullanımıyla kompozit plakada ve filaman sarım boruda delme kaynaklı delik çıkış delaminasyon hasarı önemli oranda azalmıştır. Filaman sarım kompozit borunun çevresel çekme yükü altındaki davranışı rulo sarım kompozit borudan daha iyiyken, rulo sarım kompozit boru çevresel çekme-çekme dinamik yükü ve radyal basma yükü altında filaman sarımdan daha iyi bir performans sergilemiştir. Filaman sarım kompozit boruda farklı delme koşullarının mekanik davranışları etkilediği gözlemlenirken, rulo sarım kompozit boruda üretim kaynaklı kusurların daha baskın olması nedeniyle, delme koşullarının mekanik davranış üzerinde kayda değer bir etkiye sahip olmadığı tespit edilmiştir.

Binek araçlarda kütle değişiminin konfora etkisinin araştırılması

Bu araştırmada, araçlardaki kütle değişimlerinin süspansiyon sistemleri vasıtasıyla sürüş konfor üzerindeki etkisi incelenmiştir. Binek araçların süspansiyon sistemi üzerine matematiksel modelleme yapılmıştır. Süspansiyon sistemi sönümleme değerlerine ilişkin deneysel bulgular, test çalışmaları ile birlikte elde edilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Araştırmada iki farklı binek araç kullanılmış olup ve iki farklı yol profilinde 50 km/h ve 80 km/h hız altında yapılan test çalışmalarında sürücü ve yolcu sayısı değişimi ile kütle artışı yapılarak test çalışmaları tamamlanmıştır. HVM 100 titreşim ölçüm cihazı ve ped ivmeölçer ile sürücü üzerinde oluşan ortalama ivme değerleri ölçülerek Blaze yazılım programında sayısal bulgu ve grafiklere dönüştürülerek analizleri yapılmıştır. Yapılan analizlere göre; binek araçlarda kütle artışı gerçekleştikçe süspansiyon sistemi sönümleme oranının arttığı buna bağlı olarak da sürücü üzerinde oluşan ortalama ivme değerlerinde azalma olduğu ve konfor hissinin arttığı görülmüştür. Sürüş konforunun artırılması üzerine yapılacak çalışmalardan bahsedilmiştir. Test çalışmaları incelendiğinde kütle artışının sürüş konforunu artırdığı, sürücü ve yolcu üzerinde farklı parametrelerin sebep olduğu titreşimlerin azaldığı gözlemlenmiştir.

İnsan radius kemiğinin farklı medikal programlarla oluşturulan üç boyutlu modellerinin geometrik olarak karşılaştırılması

Bu araştırmada, medikal sektörde kullanılan ve dokuların üç boyutlu (3B) olarak oluşturulmasını sağlayan üç farklı programdan elde edilen insan Radius kemiğine ait veriler hem kendi aralarında ve hem de referans yöntemiyle oluşturulan veriler ile istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır. Referans yöntemi tersine mühendislik yönteminde kullanılan cihazlardan birisi olan 3B lazer tarayıcı olarak belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan medikal programlar Mimics, 3D Slicer ve 3D Doctor olarak seçilmiştir. Çalışmada gerçekleştirilen istatistik analizde dört grubun kendi aralarındaki karşılaştırmaları Kruskal Wallis testi ile grupların ikili karşılaştırmalar ise Mann Withney U testi ile gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçlarına göre her iki karşılaştırma sonucunda yöntemler arasında anlamlı bir fark (p<0.05) oluşmadığı görülmüştür. Bu sonuçlar bize araştırmamız dahilinde medikal alanda her üç programında birbirleri yerine kullanılabileceği sonucunu ortaya çıkarmaktadır.

Modal test ve sonlu elemanlar metodu ile bir biyelin titreşim analizi

Bu çalışmada dört zamanlı dört silindire sahip benzinli bir motora ait biyelin titreşim özellikleri modal analiz yöntemi ile tespit edilmiştir. Literatür taraması incelendiğinde, modal analizin doğal frekanslar, sönüm oranları ve mod şekilleri gibi titreşimi ifade eden üç temel değişkenin elde edildiği çalışmalar olduğu görülmektedir. Bu kapsamda bu üç özellik deneysel modal analiz ve sonlu elemanlar metodu aracılığıyla elde edilmiştir. Deneysel modal analiz, deneyde kullanılan ip sayısında ve biyelin ölçüm konumlarında değişiklikler yapılarak gerçekleştirilmiştir. Bununla beraber, titreşim özellikleri elde edilecek malzemenin herhangi bir yöne hareketi kısıtlanmamış 6 serbestlik dereceli uzayda bulunduğu var sayıldığı için, sonlu elemanlar metodunda elastik ip bağlama metodu kullanılmamaktadır. Sonlu elemanlar metodu ve deneysel modal analiz ile elde edilen doğal frekans, mod şekli ve sönüm oranı değerleri karşılaştırılmıştır. Tasarlanan algoritma yardımıyla deneysel modal analize ait mod şekilleri elde edilmiştir. Sonlu elemanlar metodu için mod şekilleri de tasarlanan algoritma ile belirlenmiştir ve deneysel modal analizden elde edilen mod şekilleri ile karşılaştırılmıştır. Modal güvence matrislerinin eldesinde deneysel modal analize ait veri çiftleri için AutoMAC yöntemi kullanılmıştır. Deneysel modal analiz ile sonlu elemanlar metoduna ait verilerin karşılaştırması için ise CrossMAC yöntemi ile modal güvence matrisleri hesaplanmıştır. Sonuç olarak, söz konusu biyele ait titreşim özellikleri çeşitli metotlarla belirlenmiş ve bu metotların kendi içlerinde karşılaştırmaları yapılmıştır. Deneysel modal analiz ve FEM ile elde edilen doğal frekans değerlerinin ilk üç mod için birbirine oldukça yakın olduğu görülmüştür. Ayrıca, elde edilen doğal frekansların, bir motorun kullanımdaki devir aralıklarıyla çakışmadığı tespit edilmiştir. Böylelikle motorun herhangi bir çalışma devrinde rezonans söz konusu olmayacağı anlaşılmıştır. Deneysel modal analiz ve FEM ile elde edilen sönüm oranları arasındaki fark, yerçekimsiz ve kısıtsız şartlar ile maddesel ortamdaki malzemenin yapabileceği sönümün önemli ölçüde farklı olacağını göstermektedir. Pratikte kullanılabilecek sönüm oranı değerlerinin, deneysel modal analizden elde edilen sönüm oranları olması gerekir, çünkü bir biyelin maddesel ortamda sahip olduğu titreşim karakteristikleri, kullanım durumundaki karakteristiklerine daha yakındır. Elde edilen çok sayıda veri ve yapılan değerlendirmeler ışığında bir biyele ait tüm bu özelliklerin pratikte ne anlama geldikleri bu tezin içerisinde detaylıca açıklanmıştır. Anahtar Kelimeler: Modal Analiz, Biyel, Frekans Cevap Fonksiyonu, Sonlu Elemanlar Metodu, Modal Güvence Matrisi

Borlanmış farklı kimyasal bileşime sahip olan soğuk iş takım çeliklerinin aşınma davranışlarının incelenmesi

Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiş Böhler K340 ve 1.2990 kalitesinde soğuk iş takım çelikleri kutu borlama (KB) yöntemiyle borlanmıştır. Kutu Borlama işlemi 950 °C sıcaklığında 2, 4 ve 6 saat zaman diliminde Ekabor II tozu kullanılarak uygulama yapılmıştır. Ardından 750°C'de 3 ve 5 dakika, 800°C'de 3 ve 5 dakika oksidasyon işlemine tabi tutulmuştur. Uygulama sonrası optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu, X-ışını analizi, mikrosertlik testi ve aşınma testleri bulunmaktadır. Optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu, elde edilen borür tabakalarının yapısal özelliklerini incelemek için kullanılmıştır. Mikrosertlik testi, borür tabakalarının sertlik değerlerini belirlemek için kullanılan bir yöntemdir. Aşınma testleri, elde edilen borür tabakalarının aşınma direncini değerlendirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bilye-disk aşınma cihazı kullanılarak, 0,3 m/s kayma hızı, 5N yük ve 300 metre kayma mesafesiyle WC-Co bilyeye karşı aşınma testleri yapılmıştır. Bu testler sayesinde tabakanın aşınma davranışı ve aşınma direnci belirlenmiştir. 1.2990 çeliğinde KB ve oksidasyon numunelerinin mikrosertlikleri 1312-1669 HV0,2, aşınma hızları da 4,92 ile 89,58x10-6 mm3/Nm aralığındadır. K340 çeliğinde KB ve oksidasyon numunelerinin mikrosertlikleri 1160-1653 HV0,2, aşınma hızları da 0,628 ile 71,78x10-6 mm3/Nm bulunmuştur.

Otomotiv sektöründe kullanılan sac metal malzemelerin farklı teknikler ile oluşturulan birleşimlerinin yorulma özelliklerinin araştırılması

Bu araştırmada, Otomotiv sanayinde araç komponentlerinde kullanılmakta olan ve birbiriyle metalürjik olarak uyumsuz olan Erdemir 1314 kalite galvanize çelik sac levha ile Al 5052 H32 alaşımı sac levha, otomotiv sanayinde tercih edilen sac levha birleştirme metotlarından üç farklı metot kullanılarak tek noktadan olmak üzere birleştirilmiş ve yorulma davranışları araştırılmıştır. Bu araştırma için belirlenen üç farklı birleştirme metodu sırasıyla; Form Punta (FP), Elektrik Direnç Kaynağı (EDK) ve Kendiliğinden delen perçinleme (KDP) metottur. Bu araştırmada, yorulma deneyleri öncesi, Erdemir 1314 kalite galvanize çelik ile Al 5052 H32 alaşımından oluşan sac metal malzemeler, mekanik özellikleri belirlemek amacıyla TSE EN ISO 6892-1 standardına göre çekme testi uygulandı. Çekme testleri öncesi alüminyum ve çelikten oluşan sac levha numunelerden oluşan malzemelerin içyapısında elementlerin varlığı firmaların bize sunduğu özelliklerde olup olmadığı belirlemek amacıyla OES (Optik Emisyon Spektroskopi) ile analiz edildi. EDK ile birleştirilen numuneler üzerinde Enerji Dağılım Spektrometresi (EDX) ile kaynak bölgesindeki dağılımları ve bu dağılımın oransal yapısı belirlendi. Çelik ve alüminyum alaşımı sac levha numuneleri, bu araştırmada belirlenen üç farklı sac levha birleştirme metodu ile TS EN ISO 14273 kesme deneyi standardına göre birleştirilmiştir ve ayırma kuvvetleri belirlenmiştir. Yorulma deneyleri için, çelik ve alüminyum sac levha numuneler bu araştırmada belirlenen üç farklı sac levha birleştirme metodu ile TSE EN ISO 14324 standardına göre birleştirilip yorulma deneyleri yapıldı. Elde edilen deney verileri neticesinde yorulma ömür grafikleri oluşturuldu. Yorulma çevrim sınırı olarak N=106 çevrim sayısına karşılık gelen değerler alınmıştır. Ayrıca sac levha bağlantı metotları ile birleştirilen numunelerin metalografik cihazlar kullanılarak hazırlanan kesit görünüşleri optik mikroskoplar yardımıyla fotoğrafları çekilerek, kesit görünüşlerde FP ve KDP birleşim formlarının yapısı incelenmiştir. Yorulma deneylerine başlanabilmesi için gerekli olan kesme ayırma dayanımlarının değerlendirmesinde EDK metot ile yapılan birleştirmeler diğer bağlantı metotlarına göre daha yüksek dayanıma sahip olduğu tespit edilmiştir. En düşük kesme ayırma değerleri FP metodunda gözlemlenmiştir. Daha esnek bir birleştirme yapısına sahip olan FP tekniğinin yorulma ömürleri, diğer birleştirme metotlarına göre daha üstün değerlere sahip olduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Elektrik Direnç Kaynağı, Form Punta, Kendiliğinden Delen Perçinleme, Sac Levha Birleştirme Metodu, Yorulma

Kök kanal şekillendirmesinde döner nikel-titanyum endodontik aletlerin üç boyutlu dinamik modellenmesi

Kök kanal şekillendirilmesinde sıklıkla kullanılan Nikel-Titanyum döner eğeler, zaman zaman kök kanallarında kırılabilmektedir. Döner eğelerdeki öngörülemez bu kırıklar, diş yapısını zayıflatıp kanal tedavisinin başarısını önemli ölçüde azaltmaktadır. Eğelerin geometrik tasarımında iyileştirmeler yaparak, maruz kaldıkları eğilme, burulma ve yorulma dirençlerini daha iyi hale getirmek mümkündür. Bu çalışmada, kök kanal tedavisi sırasında eğede meydana gelen gerilme, şekil değiştirme ve yorulma ömürleri sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmiştir. Sonlu elemanlar analizlerinde, eğenin yaptığı dönme ve öteleme hareketi dikkate alınarak dinamik modelleme şartlarında çözümler gerçekleştirilmiştir. Çalışmada dört farklı eğe kesiti, üç farklı kök kanal eğrilik açısı, iki farklı helis adımı dikkate alınmıştır. Elde edilen sonuçlar, dışbükey üçgen kesitli eğelerin daha az maksimum gerilmelere maruz kaldığı, bu kesitli eğelerin yorulma ömürlerinin daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ek olarak, kök kanallarındaki eğrilik açısının artmasının, eğelerin yorulma ömrünü olumsuz etkilediği tespit edilmiştir. Bu nedenle, yüksek eğriliğe sahip kök kanallarındaki tedavinin çok daha dikkatli bir şekilde gerçekleştirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, eğedeki hatvenin artışının maksimum gerilmeyi arttırdığı, buna bağlı olarak eğelerin ömrünü azalttığı tespit edilmiştir.

Alüminyum levha kompozitlerin mikro delinebilirliğinin deneysel incelemesi

Alüminyum kompozitler; otomotiv, savunma ve yapı mühendisliği gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, arasında düşük yoğunluklu polietilen bulunan (PE) 2 adet 3105 serisi alüminyum levhanın birleştirilmesiyle oluşan alüminyum kompozit panellerin mikro delinebilirliği üzerine deneysel çalışmalar yapılmıştır. Alüminyum-polietilen kompozit panelin (Al-PE) mikro delme işlemi sonrasında kesme kuvvetlerini, çıkışta meydana gelen çapak oluşumunu, mikro matkaplarda ki çap değişimlerini ve panel üzerine açılan deliklerin çapları araştırılmıştır. Mikro delme testi parametreleri, Taguchi'nin L16 (4^2 2^3) ortogonal dizisi kullanılarak tasarlanmış olup beş kontrol parametresi ile gerçekleştirilmiştir. Bunlar dört seviyeli kesme hızı (10 m/dk, 20 m/dk, 30 m/dk, 40 m/dk), dört seviyeli ilerleme hızı (0,5 µm/dev, 1 µm/dev, 2 µm/dev, 4 µm/dev), iki seviyeli takım çapı (700µ, 1000µ), 2 seviyeli kaplama durumu (AlTiN kaplamalı, kaplamasız) ve iki seviyeli (100°, 140°) takım ucu açısıdır. Varyans analizi (ANOVA) için maksimum delme kuvveti (Fz), maksimum çapak yüksekliği ve hem matkap takımı hem de delik çaplarındaki meydana gelen değişimler ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar alüminyum tabaka delinirken delme kuvvetinin maksimum seviyede olduğunu, polietilen tabakada delinirken ise delme kuvveti minimum düzeyde oluştuğunu göstermiştir. Matkap uç açısının delme kuvveti üzerinde en etkili parametre olduğu görülmüştür. Takım çapındaki değişim üzerinde en önemli etkiye matkap çapı (%26,15) sahipken, uç açısının takım aşınması üzerinde %25,79'luk etkisinin olduğu belirlenmiştir. Delik çapındaki değişimde en büyük etkiye matkap çapı (%36,67) ve kesme hızı (%25,15) sahiptir. Kesme hızının ve ilerleme hızının arttırılması da delik çapı değişimini azaltmıştır. Delme parametrelerinden ilerlemenin delik çapı değişimine etkisi %16,13'tür. AlTiN kaplamanın etkisi %12,38 iken takım uç açısının etkisinin (%0,64) ihmal edilebilir düzeyde olduğu söylenebilir. Delik çıkışındaki çapak yüksekliği üzerinde en büyük etkiye uç açısı (%67,80) sahip olup, AlTiN kaplama kompozitin orta katmanındaki polietilenin yumuşamasına sebep olmuş ve oluşan sıvanma ile birlikte delik çıkışındaki çapak yüksekliğinde artış gözlenmiştir.

Geleneksel imal edilen mekanik parçanın topoloji optimizasyonu ve sonlu elemanlar analizi

Günümüz endüstrisinde, makine cihaz ve sistemlerde enerji verimliliği, imalat maliyeti, hassasiyet, ergonomi ve hafiflik kriterleri öne çıkmaktadır. Belirtilen kriterlerin her biri için, makine parçası imalatında ayrı ayrı mühendislik uygulamalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma kapsamında otomotiv sektöründe imalatı yapılan bir braket parçası seçilerek topoloji optimizasyon çalışması yapılarak kütle azaltması gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmada tasarlanan parçanın imalatında kısıtlamalar olmaması için eklemeli imalat önerilerek tasarım kriterleri azaltılmıştır. Optimizasyon çalışmasında girdi parametreleri; latis hücre tipi, latis hücrelerde maksimum ve minimum hücre kalınlığı ve birim hücre boyutu seçilmiştir. Seçilen parametrelerden latis hücre tipinde; schwarz, diamond, gyroid, lidinoid, splitp ve neovious olarak 6 tip hücre seçilmiştir. Minimum hücre kalınlığı için; 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, maksimum hücre kalınlığı için; 4 mm, 4,5 mm, 5 mm ve birim hücre hacmi için ise 27 mm3, 64 mm3 ve 125 mm3 olmak üzere üç parametre seçilmiştir. Yapılması planlanan sonlu elemanlar analizlerinin (FEA) optimizasyonu için Taguchi metodu kullanılmış ve neticede FEA sayısı 18 olarak belirlenmiştir. FEA sonucunda, seçilen parça üzerinde oluşan von-Mises gerilme esas alınarak 32%'den fazla kütle azaltması gerçekleştirilebileceği sonucuna varılmıştır.

Titreşim izolatörü kullanılarak pres tezgahının temelindeki titreşimlerin azaltılması üzerine bir araştırma

Üretim sırasında preslerde oluşan dinamik kuvvetler tezgâhın gövdesi yardımıyla zemine iletilmektedir. Kuvvetin şiddetine göre zeminde salınım oluşmaktadır. Bu kuvvetlerin yalıtılması amacıyla tezgâh ile zemin arasına yalıtım elemanı olarak izolatör yerleştirilmiştir. İzolatörün, pres zemin titreşim seviyelerinin azaltılmasında etkili olduğu görülmüştür. Çalışmada, verileri elde etmek için sistemin titreşim modelleri oluşturulmuştur, bu amaçla tek serbestlik dereceli ve çift serbestlik dereceli simulink modelleri kurulmuştur. Ayrıca, diferansiyel denklemlerin Matlab çözümleri de yapılmıştır. Çalışmada toprak rijitliği de önemli bir etki olarak göz önünde bulundurulmuştur. Zemine kuvvetin iletiminde izolatör parametreleri ve toprak rijitliği etkili olduğu görülmüştür. Montaj sisteminin rijitlik oranı 0,01 seçildiğinde, zemin titreşiminin önemli ölçüde azaldığı görülmüştür. Deneysel bulgularla dinamik modellemeden elde edilen sonuçların birbirine yakın olduğu görülmüştür. Deneysel sonuçlar, burada önerilen dinamik modelin presin gerçek çalışma durumuyla tutarlı olduğunu ve dinamik modelin geçerliliğinin doğrulandığını göstermektedir.

Afyonkarahisar ili için jeotermal temelli enerji sistemi modellemeleri ve termodinamik analizi

Günümüzde dünya nüfusunun artmasıyla birlikte enerji ihtiyacı da buna bağlı olarak gün geçtikçe artmaktadır. Fosil yakıtların yenilenememesi, maliyet, olumsuz çevresel ve atmosferik etkiler nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim artmıştır. Hidroelektrik, rüzgâr, güneş, jeotermal, dalga ve biyokütle kaynakları yenilenebilir enerji kaynaklarına örnek olarak gösterilebilir. Yenilenebilir enerji kaynaklarından jeotermal enerji sürekli bir enerji kaynağı olması yanı sıra; ucuz, temiz, çevre dostu olması ve sıfıra yakın emisyon sunması ile en önemli enerji kaynaklarından birisidir. Jeotermal enerji, bu özelliklerinin yanında farklı kullanım alanlarına uygulanabilir olması ile alternatif olarak ön plana çıkmaktadır. Jeotermal enerji elektrik üretimi, ısıtma ve soğutma, seracılıkta, kimyasal madde ve mineral üretimi gibi birçok alanda tercih edilmektedir. Ülkemiz Alp-Himalaya tektonik kuşağı üzerinde bulunması sebebiyle zengin jeotermal kaynaklara sahip ülkelerden birisidir. Afyonkarahisar ili jeotermal enerji bakımından zengin bir yapıya sahip olup Türkiye'nin ikinci büyük jeotermal sahasıdır. İl sınırları içerisinde "Ömer-Gecek", "Gazlıgöl", "Hüdai" ve "Heybeli" olmak üzere toplam dört jeotermal saha bulunmaktadır. Afyonkarahisar iline ait jeotermal alanlar düşük sıcaklık değerine sahip jeotermal alanlar arasında geçmektedir. Orta ve düşük sıcaklık değerindeki jeotermal enerji kaynakları (150°C'nin altında), konut ve sanayi sektöründe doğrudan ısı enerjisi olarak kullanılabilmektedir. Afyonkarahisar ilinde bulunan Ömer-Gecek sahası jeotermal kaynağının aktif kullanımları incelenmiş olup alternatif üretim seçenekleri önerilmektedir. Ömer-Gecek sahasında 11 adet aktif kuyu bulunmakta olup bu kuyulardan çıkan jeotermal suyun sıcaklıkları 80-120 °C arasındadır. Bu sahada elektrik üretimi Organik Rankine Çevrimi ile yapılmakta olup, kurulu güç 2,76 MWe eşdeğerindedir. Jeotermal enerjinin üretimi hidrodinamik ve hidrotermal mekanizmaları harekete geçirerek akışkan hareketi ve ısı yayılımı oluşturmaktadır. Bu mekanizmaların matematiksel olarak diferansiyel denklemlerle ifade edilmesi ve jeotermal rezervuarın kavramsal modeline dayalı olarak belirlenen parametreler ve uygun sınır koşullarının uygulanması ile jeotermal rezervuarın modellemesi yapılabilmektedir. Bu tez çalışmasında Ömer-Gecek jeotermal sahasının detaylı bir şeması çizilerek her bir akış için kütle, enerji, entropi ve ekserji denge denklemleri Engineering Equation Solver (EES) program yardım ile çözülmüştür. Ek olarak bu jeotermal sahanın kojenerasyon, trijenerasyon ve multijenerasyon yöntemleri ile çalışmasına dair detaylı şemalar çizilerek kütle, enerji, entropi ve ekserji analizleri yapılmıştır. Yapılan analizler kullanılarak bu yöntemlerin mevcut sistem ile karşılaştırması yapılmıştır. Çalışma sonucunda önerilen multijenerasyon, trijenerasyon ve cojenerasyon sistemlerin verimlerinin yüksek olduğu ve Afyonkarahisar jeotermal kaynaklarının kullanılarak farklı çıktılar alınabileceği görülmüştür.

Environmental effects on pin-loaded laminated composites

The aim of this study was to study the effect of the sea water on the bearing strength behavior of the glass-epoxy laminated composite. The ratio of the edge distance to the pin diameter, and the ratio of the specimen width to the pin diameter (W/D) were systematically varied during experiments. The ratio of the edge distance to the pin diameter were changed from one to five and the ratio of the specimen width to the pin diameter were selected as three and four for this study. The hole of the plate is subjected to a traction force by a pin.For this study, layered composite materials were manufactured, at İzoreel firm, at one hundred and twenty degree Celsius and under two hundred and fifty kilo Pascal pressure. Two different stacking sequences were choosen. One of them was produced at zero degrees orientation angle of fiber to obtain the mechanical properties of the laminated composite material. The mechanical properties of the laminated composite material were obtained from standard tests by absorping natural water and sea water. Second one was of stacking sequence zero degrees and ninety degrees multiply three with the symmetric of them to investigate the effects of sea water on the bearing strength behavior of the laminated composite.Failure modes and maximum failure loads of the specimens are found in experimental study. Experimental study includes one, three, six and nine month periods for absorption of sea water into glass fiber-epoxy composites. So the specimens kept into sea water one, three, six, and nine month periods. For every period, failure modes and maximum failure loads of the specimens are found in experimental study.