LEE- Konstrüksiyon-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 21
-
ÖgeCıvatalarda kuvvet naklinin cıvata geometrisinde yapılan değişiklikler ile iyileştirilmesi ve sonlu elemanlar metodu ile analizi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022)Otomobiller, uçaklar, konveyörler gibi pek çok bileşenden oluşan makineleri bir arada tutan ve bir araya getirmeyi sağlayan en temel ve en elzem yapı taşlarından biri cıvatalardır. Birbirinden farklı endüstrilerde, farklı boyutlarda, farklı ölçülerde ve farklı amaçlarla tasarlanan, üretilen ve kullanılan makinelerin ortak noktası olan cıvatalar, çözülebilir bağlantıların en önemlilerinden birini oluşturmaktadır. Cıvataların makine tasarımı içeren hemen hemen her endüstriye, her araştırmaya dokunması nedeniyle, makine tasarımında çok önemli bir rolü vardır. Bu sayede makine konstrüksiyonlarını iyileştirme ve geliştirme potansiyeli sunmaktadır. Kullanım ve uygulama alanlarının genişliği sebebiyle cıvataların üretimi ve üretim çıktıları dünya çapında standartlaştırılmıştır. Bu standartlaştırma ile birlikte, boyut, biçim, malzeme seçimi, malzeme dayanımı, taşıyabileceği kuvvet limiti gibi cıvataları tanımlayıcı parametreler sabit tutulabilmektedir. Cıvatalar temelde bir yay gibi davranarak bir arada tutması istenen yüzeyler arasında esneyerek kuvvet geçişine izin vermektedir. Bu esneme sayesinde, yay karakteristiği sergileyen cıvatalar, kuvvet iletimini iyileştirmek için fırsatlar sunmaktadır. Kuvvet iletim yollarını iyileştirmeyi amaçlayan bu çalışmada, cıvataların yaylara benzeyen özellikleri çeşitli geometrik değişikliklerle sağlanmaya çalışılmıştır. Kuvvet yollarını iyileştirmek için yapılan diğer çalışmalarda, cıvatalı bağlantıların bir diğer bileşeni olan somun üzerinde geometrik değişiklikler yapılarak elastik somunlar tasarlanmış, cıvata gövdesi üzerinde farklı çaplar açılarak yaylanma katsayısı değiştirilmiş ve uzar cıvatalar elde edilmiş, sıkışan burçlar eklenerek kuvvet dağılımı iyileştirilmiştir. Bu çalışmada ise, daha önceki çalışmalardan farklı olarak, var olan bir cıvata gövdesinin işleme tabii tutularak geometrik olarak değiştirilmesi ele alınmıştır. Bu yapılacak geometrik değişiklikler, standartlaştırılmış cıvatalara uygulanılabilir şekilde düşünülmüştür. Bu sayede makina tasarımının en temel faktörlerinden biri olan cıvatalarda kuvvet dağılımını düşük maliyetle iyileştirme hedeflenmiştir. Standartlaştırılmış cıvatalara uygulanabilir olan bu çalışma, makina tasarımında neredeyse en çok kullanılan bileşenin, hızlı ve etkili bir şekilde kuvvet iletimini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Cıvata gövdesi üzerinde yapılan geometrik değişiklikler, uygulamada CNC tezgâh ile tatbik edilebileceği ön görüsüyle tasarlanmıştır. Bu geometrik değişiklikler için 8.8 kalite, DIN 931 M10 cıvata, DIN13 metrik profil ve ISO 4032 somun tercih edilmiştir. Cıvataların oturma yüzeyi olarak akma sınırı 250 MPa , Poisson oranı 0.3 olan yapı çeliği tercih edilmiştir. 3 boyutlu katı modelleme programları kullanılarak bu montaj yapısı bilgisayar ortamında simüle edilmiştir. 3 boyutlu katı modeller, cıvata gövdesi üzerinde, cıvata ekseninde açılması ön görülen deliklerin farklı çaplarda, farklı derinliklerde ve farklı koniklik açılarında olabileceği düşüncesi ile çeşitlendirilmiştir. Standart cıvata modeli ve deforme edilmiş modeller sonlu elemanlar metodu kullanılarak yüke maruz bırakılmıştır. Standart cıvata üzerinde yapılan sonlu elemanlar analizi, teorik bilgiler ve deneysel veriler ile kıyaslanmıştır. Bu analizden yapılan çıkarım ile, aynı sınır koşulları ve yük değerleri uygulanarak geometrik olarak deforme edilmiş cıvatalar sonlu elemanlar metodu ile analiz edilmiştir. Yapılan bu çalışmalarda, cıvata gövdesinin yaylanma rijitliğinde yapılan değişikliklerin kuvvet dağılımına pozitif etkisi olduğu gözlemlenmiş, cıvata dişleri üzerinde oluşan yer değiştirmenin daha az olduğu, kuvvet yollarının daha düzenli hale geldiği saptanmıştır.
-
ÖgeSabit hızlı küresel kavramanın tasarımının geliştirilmesi, çalışma kuvvetlerinin analizi ve oluşan dengesiz kuvvetleri azaltacak şekilde düzeltilmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-12)Kavramalar, güç aktarımını sağlama, hizalama hatalarını telafi etme ve sistemin birden fazla parçaya ayrılmasına izin vererek bakım kolaylığı sağlama gibi rolleri nedeniyle döner ekipmanların vazgeçilmez elemanlarından biridir. Sabit hız kavramaları, güç aktarımı sırasında, süspansiyon ve direksiyon hareketi nedeniyle vites kutusu ve tekerlekler arasında sürekli bir açı değişiminin olduğu otomobil ve kamyonlarda oldukça yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. İlk olarak, Tezin Amacı bölümünde, sabit hızlı küresel kavramanın, Hikmet KOCABAŞ'ın 2007 yılında yayınlanan makalesindeki tasarımı tanıtılmış; geometrik kısıtlamaları açıklanmış ve geliştirilen yönleri anlatılmıştır. Sonrasında, Literatür Araştırması kısmında, sabit hız kavramalarının tarihi ve gelişim süreçleri özetlenmiş; Profesör Kenneth Henderson Hunt'ın katkılarından bahsedilmiş; ardından son zamanlarda yapılan çalışmalardan örnekler verilmiştir. Son olarak, tezin ilerleyen bölümlerinde kullanılan, rotasyon kinematiği ve hareket kinematiği konuları kullanım alanları ile birlikte özetlenmiştir. İkinci bölümde, sistemin geometrik özellikleri tanımlanmış; bağımsızlık derecesi, Grubler'in düzlemsel mekanizmalar için olan bağımsızlık derecesi kriteri kullanılarak, tayin edilmiş; sabit hız özellikleri homokinetik düzlem teorisi kullanılarak kanıtlanmıştır. Üçüncü bölümde, sistemdeki tüm linklerin yer değiştirme vektörleri, rotasyon matrisleri ve homojen transformasyon matrisleri tanımlanmıştır. Sonrasında, sistemdeki tüm kolların konumlarının, miler arasındaki açının 90°, 60°, 45° ve 30° olduğu durumlarda, giriş milinin açısal konumuna göre tayin edilebilmesi için gerekli olan trigonometrik ifadeler türetilmiştir. İlgili hesaplar MATLAB yazılımı ile yapılmıştır; sonrasında kullanıcıdan, miller arasındaki açı ve girşi milinin açısal konumu bilgilerini alıp linkler arasındaki açıları veren bir program yazılmıştır. Hız ve İvme Kinematiği kısmında, sistemdeki linklerin açısal hız ve ivmeleri, nümerik türev ve gerçek türev metotları ile elde edilmiş; bilgisayar destekli mühendislik yazılımı SolidWorks'ün hareket analizi eklentisi ile elde edilen değerler ile karşılaştırılmıştır. Nümerik ve gerçek türev metotlarının kullanıldığı analizler MATLAB yazılımı ile gerçekleştirilmiştir; sonrasında ise, kullanıcıdan giriş milinin açısal hızı ve miller arasındaki açı değeri parametrelerini alıp açısal hız ve ivme değerlerini veren bir program yazılmıştır. Dördüncü bölümde, kolların kütleleri, kütle merkezleri ve kütle atalet momentlerinin elde edilebilmesi için gerekli bağıntılar oluşturulmuş; sonuçlar tablolar halinde sergilenmiştir. Sonrasında, linklerin giriş mili ve kendi eksenlerinde dönmelerinden kaynaklanan dinamik kuvvetler, miller arasındaki açının 90°, 60°, 45° ve 30° olduğu durumlar için, Newton'un ikinci hareket yasası ve D'alembert prensibi doğrultusunda tayin edilmiştir. Linklerin yataklarına etkiyen net kuvvetler hesaplanmış ve bilgisayar destekli mühendislik yazılımı SolidWorks'ün hareket analizi eklentisinden elde edilen değerler ile karşılaştırılmıştır. MATLAB yazılımında, kullanıcıdan gerekli bilgileri alıp, linklerin fiziksel özelliklerini ve yataklarına etkiyen dinamik kuvvetleri çıktı olarak veren programlar yazılmıştır. Ara kolların yatak kuvvetleri, linklerin kalınlıkları değiştirilerek eşitlenmiş; sistemdeki dengesiz kuvvetler minimuma indirilmiştir. Böylece, sistemdeki titreşimler azaltılmış ve kavramanın kullanım ömrü uzamıştır. Son olarak, hesaplanan radyal ve eksenel yatak yüklerine göre, uygun rulman seçimi gerçekleştirilmiştir. Son tahlilde, sabit hızlı küresel kavramanın, miller arasındaki açının 90° olduğu durum dahil olmak üzere, gerçek bir sabit hız kavraması olarak davrandığı homokinetik düzlem teorisi ile kanıtlanmış; linklerin hızları ve ivmeleri analiz edilmiş; yataklara etkiyen kuvvetler hesaplanmış; uygun rulmanlar seçilmiştir. Mekanizma, kompakt bir yapıya sahip olma avantajına sahiptir ve standart radyal rulmanlarla, mil eksenleri arasında açısal kaçıklık olan her yerde kullanılabilir.
-
ÖgeOluklu sıvı sızdırmazlık sistemlerindeki kaçak akış miktarının sayısal olarak incelenmesi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022)Bu çalışmada, bir vidalı pompa tasarımı için oluklu sıvı sızdırmazlık sisteminin geometrik özelliklerine bağlı kaçak akış miktarının araştırılması, hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile yapılmıştır. Vidalı pompanın fiziksel özelliklerine bağlı olarak, analizlerde kullanılacak geometrik ve sınır sabitleri belirlenmiştir. Vidalı pompa dakikada 2950 devir ile çalıştığında 10 MPa basınçlı sıvı su üretme kapasitesine sahiptir, sızdırmazlık sistemi bu durum göz önüne alınarak incelenmiştir. Sızdırmazlık yüzeyi için kullanılabilir uzunluk 30 mm ile sınırlıdır ve rotorun yarıçapı 15 mm'dir. Oluk geometrilerinde incelenecek değişkenlerden, rotor stator arasındaki boşluğu tanımlayan kleransın 20 ile 40 mikrometre arasında değişmesi beklenmektedir. Bu sebep ile 20, 30 ve 40 mikrometre değerleri, incelenecek geometrilerin çeşitlendirilmesinde kullanılmıştır. Oluk geometrilerinin boyutlarının çeşitlendirilmesi için genişlikte 1,0 mm ve 1,5 mm; derinlikte ise 0,5 mm ile 1,0 mm kullanılmıştır. Çeşitlendirilmiş bu parametrelere bağlı 4 farklı geometrinin incelenmesi gerçekleştirilmiştir. Bu geometrilerden bir tanesi dikdörtgen şekilli oluk (Model A) iken diğer üç tanesi üçgen şekilli oluk geometrisinde oluşturulmuştur. Üçgen şekillerinin iki tanesi dik kenarlı üçgen şeklinde olup, birinde rotor eksenine dik kenar, akışın oluğa giriş yaptığı bölgede iken (Model B), diğerinde tam tersi olarak rotor eksenine dik kenar oluğun çıkış yaptığı bölgede (Model C) olacak şekilde tanımlanmıştır. Üçüncü üçgen şekilli geometri ise ikiz kenar şeklindedir (Model D). Belirtilen boyutsal ve şekilsel çeşitlendirmeler, beş oluklu modeller üzerinden incelenmiştir. Sızdırmazlık sistemindeki kaçak akış miktarının belirlenmesi için Realizable k-ε Reynolds Averajlı Navier-Stokes modeli; 2 boyutlu modellerde düzlem dışı hız vektörünü hesaplayan Axisymmetric Swirl modeli ile beraber kullanılmıştır. Sonlu hacimler programında tanımlanan akış ortamına, programda tanımlı sıvı su materyali atanmıştır. Sıvı su programda 998,2 kg/m3 öz kütleye ve 0,001003 kg/m-s viskoziteye sahiptir. Akış ortamını doğru tanımlayabilmek için, boyutsuz y+ uzaklığının, duvar sınırındaki ilk hücreler için 3'ten daha küçük olması gerekmektedir. Bu çalışmada y+ değerinin maksimum 1,5 olması hedeflenerek, akış ortamı düzenli hücreler ile ayrıklaştırılmıştır. Akış girişinin tanımlandığı sınır koşulunda 10 MPa toplam basınç tanımlanmış, akışın çıktığı sınır koşulunda ise 0 MPa statik basınç değeri tanımlanmıştır. Rotor ve stator sınırlarının yüzey pürüzlülüğü ihmal edilerek; stator durağan duvar olarak, rotor ise dönme hızı, 2950 rpm'e denk gelen, 309 rad/s olan hareketli duvar olarak tanımlanmıştır. İncelemeler sonucunda en önemli parametrenin rotor stator arası klerans olduğu, bunu takip eden ikincil en önemli parametrenin oluk genişliği olduğu doğrulanmıştır. Kleransa bağlı olarak oluşturulan oluklu modeller, oluksuz modeller ile karşılaştırıldığında, görülmüştür ki, kleransın 20 mikrometre olduğu durumda (Re≈500) oluklar kaçak akış miktarını belirgin bir şekilde arttırmaktadır. 30 mikrometre kleranslı modellerde (Re≈1150) bu belirgin artış azalmakta. 40 mikrometre kleranslı modellerde ise (Re≈2100) oluklar, akış miktarını belirgin bir şekilde azaltmaktadır. Kleransın oluşumunun olasılıksal olması ve kleransın düşük olduğu durumda zaten kaçak akış miktarının azaldığı düşünülerek oluklu sızdırmazlık sisteminin kullanılması uygun görülmüştür.
-
ÖgeUçak içi eğlence sistemleri-ıfe server havacılık standartlarına uygun ürün çıkarma ve RTCA/DO-160G sıcaklık testleri(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022)Hava ulaşım araçaları günümüzde en güvenli ulaşım seçeneklerinden biri olarak hizmet vermektedir. Hava ulaşımının başlangıç yıllarından bugüne, hava araçlarında güvenlik ve konfor alanında büyük gelişmeler yaşanarak günümüzdeki seviyesine ulaşmıştır. Hava ulaşımının başladığı ilk yıllarda yaşanılan kazaların çok şiddetli ve ölümcül olması bu kazaların engellenebilmesi için bazı önlemlerin alınmasını zorunlu kılmıştır. Hava aracı kazalarının şiddetini azaltma yönünde bir çalışma yapılması konusunda yapılacaklar kısıtlı olduğu için kaza olasılığına düşürecek çalışmalara odaklanılmıştır. Bu kapsamda meydana gelen her kazanın kök neden analizleri yapılarak kazaya sebebiyet veren durumlar detaylı olarak incelenmiş ve bu kazaya sebebiyet veren durumları engelleyecek çözümler üretilmiştir. Kök nedenler sonucunda kazaların; insan ve donanım kaynaklı olduğu görülmüş insan kaynaklı hataları azaltmak için çalışma saatlerine sınırlamaları getirilmiş, kalifiye personellerin yetiştirilmesi için adımlar atılmıştır. Donanımsal kaynaklı kazaları engellemek için ise havacılık otoriteleri oluşturulmuş, uçak içerisinde kullanılacak her türlü bileşenin uçuş emniyetine etkisi risk gruplarına bölünmüş, her ürün kendi risk grubunda değerlendirilerek tasarlanması ve sisteme entegre edilmesi hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda takılan parça ve komponentlerin fonksiyonunu yerine getiremediği durumlarda dahi uçağın uçuş emniyetine zarar vermeyecek şekilde tasarlanıp üretimi için bir çok gereklilik zorunlu hale getirilmiştir. Hava aracı ve hava araçlarında kullanılan birleşenlerin uçuşa elverişli bir şekilde çalışmalarını devam ettirebilmesi, kullanılan tüm birleşenlerin tasarım ve üretim süreçlerinin bir standarda bağlanması amacıyla gerçekleştirilen konsorsiyumlar, bilgi birikimlerinin iletilmesi ile havacılık bünyesinde emniyetin artmasına büyük ölçekte katkı sunmaktadır. Güncel bilgiler doğrultusunda havacılık faaliyetlerinde yer alan bir aracın uluslararası semalarda faaliyet gösterebilmesi amacıyla "ICAO (Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü)" yasalarınca minumun seviyede emniyeti sağlayarak tip sertifikalandırılması yapılmış olmalı ve bu hava aracı üzerinde yapılacak her türlü modifikasyonun ek tip sertifikaları ile kayıt altında tutularak uçuş emniyetine engel oluşturmadığı belirli süreçlerden geçilerek ispatlanmaktadır. Bahsi geçen durum dikkate alındığında; hava aracını tasarlayan, üreten ve sertifikalandıran organizasyonların bu yetkinliklere sahip olduğunu gösterme zorunluluğu ortaya çıkmaktadır. Ülkemizin bu alandaki gelişmeleri takip ederek havacılık alanındaki hedeflerinden "Hava aracı ve hava aracına bağlı komponentlerin sertifikasyon yetkinliğine sahip olunması" ile ilgili geliştirme çalışmalarını devam ettirerek bu alanda kendini geliştirmesi ve önemli gelişmeler sağlayarak, havacılık ile ilgili teknolojik, deneysel, yatırımsal alt yapının oluşturulması gerekmektedir.
-
ÖgeTaguchi deney tasarımı metodu ile alüminyum ekstrüzyon proses parametrelerinin optimizasyonu(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-01-31)Solar enerji kullanımının artmasına ve kısa vadede daha da artacağının bilinmesine paralel olarak, pazar talebine optimum proses verimliliği ile yanıt verebilmek için solar enerji panellerinin montajında kullanılan alüminyum profilin üretim sürecinin istatistiksel yöntemlerle optimizasyonu gerekliliğine istinaden bu çalışma gerçekleştirilmiştir. Alüminyum profilin ekstrüzyon yöntemi ile üretim sürecindeki proses parametreleri, ürünün kalitesine dolayısıyla hat verimliliğine doğrudan etki etmektedir. Alüminyum ekstrüzyon ürününün kalitesini ve dolayısıyla proses verimliliğini optimize etmek için, tekil proses parametrelerinin ve proses parametrelerinin birbiri ile etkileşiminin, proses çıktılarına etkisi ileri istatistiksel analiz yöntemleri ile değerlendirilmiştir. Taguchi deney tasarımı ile alüminyum ekstrüzyon proses verileri analiz edilmiş olup, hedeflenen proses çıktı faktörleri için seçilmesi gereken optimum proses giriş faktörleri tespit edilmiştir. Alüminyum ekstrüzyon proses kalitesine etki edebilecek faktörler; ekstrüzyon profil hızı, kütük (billet) sıcaklığı, kalıp sıcaklığı, kütük (billet) tipi, ekstrüzyon sıcaklığı, ekstrüzyon basıncı, metalurjik değişkenler, ekstrüzyon oranı, kalıp tasarımı ve yağlama sistemleri olarak analiz edilmiştir. Hammadde olan kütük (billet), spektrometre analiz sonuçları ile tedarik edilmektedir. Dolaysıyla metalurjik olarak proses girdisi kontrol altındadır. Aynı profil kalıbı ve aynı ölçülerdeki kütük (billet) ile, yağlama sistemi kalibre edilmiş durumda yapılan istatistiksel proses optimizasyonu için, üstte sıranmış olan ilk altı faktör dikkate alınmıştır. Taguchi deney tasarımında ekstrüzyon profil hızı (mm/sn), kütük (billet) sıcaklığı (°C), kalıp sıcaklığı (°C) ve kütük (billet) tipi kalite karakteristiğini doğrudan etkileyen bağımsız deney faktörleridir. Ekstrüzyon sıcaklığı (°C) ve ekstrüzyon basıncı (MPa) ise bağımsız değişkenlerin değer kombinasyonlarına göre değişen bağımlı değişkenlerdir. Değişken seviyeli Taguchi Deney Tasarımı için, 8 test üretimi gerçekleştirilmiştir. Test üretiminin sonuçları için Taguchi S/G (sinyal gürültü oranı) ve ortalamalar grafikleri analiz edilmiştir. Ekstrüzyon sıcaklığı (°C) ve ekstrüzyon basıncı (MPa) bağımlı değişkenleri için regresyon analizleri yapılmıştır. R-sq (determinasyon katsayısı) değerlerine göre istenen anlamlılıkta deney modelleri elde edilmiştir. Prosesin; kalite karakteristikleri dikkate alınarak optimize edildiği bağımsız değişkenler Taguchi analizi ile hesaplatılmıştır.
- 1 (current)
- 2
- 3
- 4
- 5