5
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Endüstriyel tasarımda topoloji optimizasyonu ve bir uygulama
Bu çalışmada, endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılan kaldırma/taşıma aparatı incelenmiştir. Modelin ilk olarak yapısal analizi yapılıp daha sonra topoloji optimizasyonu yöntemi kullanılarak kütlesinin azaltılması hedeflenmiştir. Çalışmanın amacı, yapısal dayanımı ve güvenlik kriterlerini koruyarak malzeme kullanımını en aza indirmektir. Ölçüleri alınan aparatın tüm parçaları SolidWorks 2025 yazılımında katı modellemeleri yapılmıştır. Analizlerinin yapılması için ANSYS Workbench 2021 R2 yazılımına model aktarılmıştır. Belirlenen sınır şartları ve yüklemeler sonucunda analiz sonuçları, maksimum gerilme 118,59 MPa, toplam deformasyon 4,33 mm ve emniyet katsayısı 2,99 olarak hesaplanmıştır. Bu aşamadan sonra kütle azaltmak için hedef belirlenmiştir. Bu hedef doğrultusunda yazılımın önermiş olduğu tasarımlar incelenip, uygun olan tasarım seçilmiştir. Eksik veya bozuk yüzeyler düzeltilmiştir. Elde edilen yeni tasarıma tekrar statik analizler uygulanarak çalışma koşullarını sağlayıp sağlamadığı kontrol edilmiştir. Optimizasyon sonrası analiz sonuçları maksimum gerilme 116,81 MPa, toplam deformasyon 4,52 mm ve güvenlik katsayısı 3,03 olduğu görülmüştür. Topoloji optimizasyonu sonucunda elde edilen model ile başlangıçtaki modelin analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçları incelendiğinde toplam deformasyonda sınırlı bir artış olsa da maksimum gerilme değerinde de sınırlı bir azalma olduğu görülmüştür. Analizler sonucunda güvenlik katsayısı da göz önünde bulundurularak, modelin yük taşıma kapasitesinin olumsuz yönde etkilenmediği görülmüştür. Çalışmanın analiz sonuçları ile literatürdeki benzer optimizasyon çalışmaları sonuçları karşılaştırıldığında, güvenlik katsayısına göre modelin yapısal açıdan kabul edilebilir sınırlar içinde kaldığı görülmüştür. Sonuç olarak bu çalışmada topoloji optimizasyonu ile daha hafif ve yapısal performansı korunmuş yeni bir tasarım elde edilmiştir.
Alüminyum yüzey plakalı ve aramid elyaf çekirdekli sandviçlerin darbe davranışlarının deneysel incelenmesi
Bu çalışmada konvansiyonel alüminyuma alternatif olan fiber metal laminat (FML) malzemeler geliştirilmiştir. FML havacılık, uzay araçları, savunma sanayi, motor sporları, yüksek mukavemet ve enerji emilimine sahip, düşük ağırlıklı, yüksek sertlikte malzemeler gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Sandviç paneller için kullanılan kapak malzemeleri alüminyum plaka (2000 ve 7000 serisi), karbon elyaf, cam elyaf olarak sıralanabilir. Kompozit plakalar için aramid elyaflar, alüminyum köpük, çeşitli geometrilere sahip petek çekirdek malzemeleri tercih edilmektedir. Aramid elyaflar (AF), düşük yoğunluk, yüksek özgül dayanım, yüksek özgül modül ve yüksek sıcaklık dayanımı gibi mükemmel kapsamlı özelliklere sahip olması nedeniyle kompozit malzemelerde takviye elamanı olarak kullanılması büyük ilgi görmüştür. Bu çalışmada 1 mm kalınlığa sahip alüminyum (AA 7075) plakalar arasına yerleştirilen aramid elyaflar ile yeni tasarlanmış FML üretimi yapılarak yüksek hızlı darbe tepkileri incelenecektir. Sandviç panellerin üretiminde Al ile aramid elyafın yapıştırma yöntemi (poliüretan köpük ve epoksi), sandviç plakaların üretim esnasında uygulanan basınç (15, 25, 35 bar) ve aramid elyaf sayısı (2, 4, 6 adet) deney parametreleri olarak belirlendi. Belirlenen deney parametrelerine göre farklı sandviç paneller üretilip ve yüksek hızlı darbe testine maruz bırakılacaktır. Yapılan testlerden elde edilen sonuçlar İncelenecektir. Ayrıca hem alüminyum kapak plakanın hemde aramid çekirdeğin hasar tespiti yapılacaktır.
İmalat sanayinde altı sigma, bağlantı elemanları alanında bir uygulama
Altı Sigma, işletmenin karlılığını arttırmak, fire, hurda ve kayıpları önlemek, maliyetleri azaltmak ve müşterilerin ihtiyaçlarını ve beklentilerini karşılamak ve aşmak amacıyla tüm faaliyetlerin etkinliğini iyileştirmek için kullanılan bir iyileştirme stratejisidir. Bu çalışmada ele alınan bağlantı elemanlarının fiber çakmadaki olası hataları ürünlerin hurdaya ayrılmasına neden olmaktadır. Bu durum da işletmeye zaman kaybı ve fazla maliyet oluşturmaktadır. Fiber Çakma işlemindeki her bir işlem adımı için bağlantı elemanlarını etkileyebilecek olası faktörler belirlenecektir. Daha sonra bir neden ve sonuç diyagramı, operatör, makine, malzeme ve yöntem unsurlarından kaynaklanan fiber çakmayı etkileyebilecek ana faktörleri bulmak için kullanılacaktır. Uygulanacak iyileştirme prosesleri ile optimum fiber çakma sonuçları elde edilmeye çalışılacaktır.
Ni-Tİ şekil hafızalı alaşıma silisyum takviyesiyle tel erozyonda işlenebilirliğinin incelenmesi
Bu çalışmada, Ni-Ti şekil hafızalı alaşıma Si elementi katılarak üretilen numunelerin yapısal ve tel erezyonda işlenebilirlik özellikleri incelenmiştir. Numuneler %1,2,3 silisyum içerecek şekilde numuneler hazırlanmıştır. Ark eritme yöntemiyle külçe formda üretilmiştir. İstenilen kristal kafes yapısını elde edebilmek için numuneler 870 0C' de 24 saat ısıl işleme tabi tutulmuş ve ardından buzlu suda soğutulmuştur. Kristal yapıyı incelemek için XRD analizleri yapıldı. Ölçüm oda sıcaklığında incelendiğinde bütün numunelerin östenit fazda olduğu tespit edildi. Si katkı oranı arttıkça, Si sinyal yoğunluğunun tüm analiz alanı boyunca düzenli biçimde arttığı; ancak belirli bölgelerde yığılma, ada oluşumu ya da Si zengin ikincil fazlara işaret eden lokal yoğunluk artışlarının oluşmadığı gözlemlenmiştir. Bu durum, Si atomlarının Ni-Ti matrisinde çözündüğünü ve alaşımın kimyasal olarak tekdüze bir yapı sergilediğini göstermektedir EDX analizleri, farklı bölgelerden alınan noktasal ölçümler üzerinden gerçekleştirilmiş olup, Si ilavesi yapılan numunelerde Si elementine ait karakteristik piklerin belirgin şekilde ortaya çıktığı ve Si içeriğinin katkı oranı arttıkça düzenli bir artış eğilimi gösterdiği tespit edilmiştir Numunelerin mikro yapısal ölçekteki elementel dağılımını incelemek amacıyla gerçekleştirilen elementel mapping analizleri, Ni, Ti ve Si elementlerinin tüm numune yüzeyi boyunca homojen bir şekilde dağıldığını göstermiştir. Kesme genişliği kerf açısından değerlendirildiğinde, ANOVA sonuçlarına göre silisyum oranı %79,18 ile en baskın parametre olarak belirlenmiştir.Yüzey pürüzlülüğü için silisyum oranı %73,30 katkı oranı ile en etkili parametre olarak belirlenmiştir. Burada silisyum değeri %2'ye kadar Ra değerini düşürmüş daha fazla oranda katıldığında tekrar artırmıştır. Bu bağlamda alaşıma %2'ye kadar silisyum katılması, Ra üzerinde etkili olacaktır. En uygun kerf değerinin %2 silisyum içeren numunenin time off 200 μs' de dielektrik bar basıncı 14 bar Wire feed 10 m/min'de 246 µ olarak tespit edilmiştir. En uygun Ra değerleri yine %2 silisyum içeren numunenin Time off 200 μs' de dielektrik bar basıncı 14 bar Wire feed 10 m/min'de 2,34 µm olarak tespit edilmiştir.
Endüstriyel tekstil atıklarından kimyasal ve fiziksel aktivasyon yöntemleri ile aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu
Bu çalışmanın amacı kimyasal ve fiziksel aktivasyon yolu ile üç farklı tekstil atığından aktif karbon eldesidir. Ham tekstil atıkları ve bu atıkların 500°C sıcaklıkta karbonize edilerek KOH kullanılarak kimyasal aktivasyon yöntemi ile aktif karbon elde edilmesi ve elde edilen aktif karbonların karakterizasyonlarının yapılması ve ham tekstil atıklarından fiziksel aktivasyon yöntemi ile aktif karbon elde edilmesi ve elde edilen aktif karbonların karakterizasyonlarının yapılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada kullanılan tekstik atıkları denim kumaş üretim prosesleri esnasında ortaya çıkan siyah iplik üstüpü (%80 Pamuk %20 Pes), parça denim ham bez (%98,5 Pamuk %1,5 Elastan) ve Haşıllı çözgü üstüpü (%100 Pamuk) olup karbonize işlemi uygulanarak ve karbonize işlemi uygulanmadan ham olarak kullanılmıştır. Karbonize işlemi için tekstil atıkları önce 500°C sıcaklıkta azot gaz akış hızı 100 ml/dak alınmış olup ısıtma hızı 10°C /dak. ve maksimum sıcaklıkta 1 saat süre ile karbonizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. 500°C'de karbonize edilmiş tekstil atıkları ve ham olarak alınan tekstil atıkları KOH ile ağırlıkça 1:1, 1:2 ve 1:3 olacak şekilde (1 birim karbonize malzeme, 3 birim KOH) saf su ile impregnasyon yapılarak etüvde kurutulmuş ve silindirik fırında 800°C maksimum sıcaklıkta sıcaklıkta 10°C/dakika ısıtma hızında, 100 ml/dakika azot akış hızında 1 saat süre ile aktivasyon işlemi yapılmıştır. Karbonize edilen ürünlerin kimyasal aktivasyon işlemi sonucunda en yüksek yüzey alanı 1.826,98 m2/g yüzey alanı ile 1:2 oranında KOH ile muamele edilmiş olan CD17K2 (parça bez denim) ürününde, ham tekstil atıklarına aktivasyon işlemi sonucunda en yüksek yüzey alanı 1.181,21 m2/g ile 1:1 oranında KOH ile muamele edilmiş olan CD17H1 (Parça bez denim) ürününde tespit edilmiştir. Fiziksel aktivasyon işleminde ham tekstil atıkları olan parça bez denim ve siyah iplik üstüpü numunelerinden (PBD ve SUI); 10 °C/dk ısıtma hızında 600 °C maksimum sıcaklıkta 1 saat süresince tutulmuş akabinde 10 °C /dk ısıtma hızında 950 °C maksimum sıcaklıkta 30 dakika süresince 900 °C 'de su buharı verilmeye başlanarak muamele edilmiştir. Fiziksel aktivasyon yolu ile elde edilen aktif karbonların en düşük yüzey alanı 574,26 m2/g SUIFA (siyah iplik üstüpü) iken, en yüksek yüzey alanı ise 656,02 m2/g PBDFA (parça bez denim) olarak bulunmuştur. Karbonize edilmiş tekstil atıkları ve ham tekstil atıklarından elde edilen aktif Karbonların fizikokimyasal karakteristikleri x-ray difraksiyon (XRD), taramalı mikroskobu (SEM), Bruneur – Emmet – Teller (BET), elementel analiz ve Fourier Transform İnfrared Spektrofotometresi (FT-IR) analizleri kullanılarak çalışıldı.