Makine Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 211
  • Öge
    Piezoelektrik kompozitlerin elektromekanik özelliklerinin analizi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Aksüt, Hasan ; Ergun, Celaledin ; 629110 ; Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
    Sürülebilir ya da püskürtülebilir piezoelektrik kompozit boyalar sensör uygulamalarında kullanılmaktadır. Bu boyaların karakteristik özelliklerinin geliştirilebilmesi için kompozitin elektromekanik özelliklerinin bilinmesine ihtiyaç duyulur. Piezoelektriklik ve piezoelektrik malzeme çeşitleri incelenmiştir. Bunlarla yapılabilecek polimer matrisli kompozitlerin doğrultuları ve özellikleri hakkında literatür araştırması yapılmıştır. Piezoelektrik kompozitlerin yapısal denklemleri verilmiştir, bunlar ayrıca kolaylık amaçlı Voigt gösteriminde de yazılmıştır. Eshelby'nin elastik takviye probleminin piezoeletrik durumda dönüşeceği şekil gösterilmiştir. Kompozitlerin yapısal piezoelektrik modüllerinin belirlenebilmesi için ihtiyaç duyulan Eshelby tensörleri kapalı formda küresel takviye için elde edilmiştir. Mori-Tanaka, kendi içinde tutarlı yaklaşım ve Odegard yaklaşımıyla mikromekanik modeller sayesinde elektromekanik modüller analitik bir biçimde bulunmuştur. Bu kompozitlerin seramik ve polimer dışında ayrıca boşluk da bulundurabileceği göz önüne alınarak analitik hesaplamalar her yaklaşımda 3 bileşenli bir kompozit için genişletilip ayrıca uygulanmıştır. Basit kübik, hacim merkezli kübik, yüzey merkezli kübik ve hegzagonal sıkı paket birim kafes yapılarının parametrik tasarımları gerçekleştirilmiştir.
  • Öge
    Mikro kanallı ısı emicilerin sayısal olarak incelenmesi ve optimizasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-07) Köse, Haluk Anıl ; Çadırcı, Sertaç ; 636395 ; Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
    Son zamanlarda, teknolojinin gelişmesiyle birlikte elektronik cihazlar küçülmüştür ve bu durum elektronik cihazların soğutulmasında kullanılan soğutucu modüllerin küçülmesine sebep olmuştur. Ayrıca, gelişen teknoloji ile birlikte elektronik cihazlardan beklenen yüksek performans talebi gün geçtikçe artmaktadır ve bu durum uygun bir soğutma sistemiyle sağlanabilir. Bu nedenle, elektronik cihazlarda etkili soğutma elde etmek için mikro kanallı ısı emicilerde sayısal çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Tezin ilk kısmında, literatürde yer alan eksikliklerin bulanabilmesi için kapsamlı bir şekilde gözden geçirilen literatürden bahsedilmiştir. İncelenen parametrelerden birkaçı tablo halinde verilmiştir. Bu durum tezin hangi konuları içermesi gerektiğine yardımcı olmuştur. Okur gelecek çalışmaları daha iyi anlasın diye ısı ve momentum transferinin temellerinden bahsedilmiştir. Bunlara ek olarak, sabit vizkosite ile gerçekleştirilen HAD analizlerini doğrulamak için literatürde yer alan korelasyonlardan bahsedilmiştir. İkinci bölümde, ısı ve akış olaylarının çözümlenmesi için kullanılan yönetici denklemlerden kapsamlı bir şekilde bahsedilmiştir. Literatürde yer alan iki farklı sayısal ve deneysel çalışma, sayısal doğrulamayı gerçekleştirilmek için kullanılmıştır. Sayısal ve korelasyonlar ile gerçekleştirilen doğrulama çalışması için akışkanın yer aldığı hesaplama alanına sabit termofiziksel özellikler uygulanırken, deneysel çalışma ile gerçekleştirilen doğrulama çalışmalarında akış alanına sıcaklık ile değişen viskozite modeli uygulanmıştır. Literatürde yer alan viskozite fonksiyonlarının karmaşık olmasından dolayı, ikinci dereceden parçalı fonksiyon elde edilmiştir. Regresyon analizi sonucunda elde edilen bağıntı ile literatürde yer alan bağıntıların arasındaki ilişki oldukça uyumludur. Çözüm ağında oluşabilecek çarpıklıklardan kaçınmak amacıyla, hesaplama alanında yapılandırılmış çözüm ağı kullanılmıştır. Ayrıca güvenilir ve doğru sonuçlar elde etmek amacıyla, her bir kesitte geniş aralıklı çözüm ağından bağımsızlık testi gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilmiş HAD analizleri sonuçlarının, diğer çalışmaların sonuçlarıyla uyumlu olduğu görülmüştür. Üçüncü bölümde, ısı ve momentum transferi üzerinde etkili parametreleri bulmak için parametrik HAD analizleri ve veri azaltma işlemi gerçekleştirilmiştir.
  • Öge
    Düz labı̇rent keçelerde oyuk oluşumunun sızdırmazlık performansına etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Yalçın, Uğurcan ; Kırkköprü, Kadir ; 633378 ; Makine Mühendisliği
    Gaz türbinli motorlar birçok uygulama alanı olan, son derece ileri teknoloji içeren akım makinaları çeşitlerinden birisidir. Genel olarak havacılık sektöründe yaygın olarak kullanılsa da, güç üretim sistemleri, denizcilik gibi uygulamalarda da tercih edilmektedir. Havacılıkta kullanılan gaz türbinli motor çeşitleri, farklı amaçlar için yapısı değiştirilerek kullanılabilmektedir. Turbofan, turbojet, turboprop ve turboşaft motor çeşitleri havacılıkta kullanılan gaz türbinli motor çeşitleridir. Bütün bu motor çeşitleri için genel çalışma prensibi benzer olsa da, elde edilen gücü kullanma şekilleri farklılık göstermektedir. Turbofan motorlarda üretilen güç bir fanı çevirmek için kullanılır. Turbojet motorlarda ise türbinden çıkan yüksek enerjili akışkan itki sağlar. Turboprop ve turboşaft motorlarda ise uçak veya helikopter pervanesinin döndürülmesi amaçlanmaktadır. Uzun yıllardır geliştirme sürecine tabi tutulan gaz türbinli motorlar, günümüzde çok yüksek teknolojiye sahip makine çeşitleri olmuşlardır. Bu aşamadan sonra verim üzerinde katkı sağlayacak çok detay çalışmalar yapılmaktadır. Yüksek sıcaklıklara dayanabilen malzemelerin geliştirilmesi, aerodinamik olarak daha iyi tasarlanmış kompresör veya türbinlerin yapılması, sızdırmazlık performansını artıracak elemanların geliştirilmesi büyük motor şirketlerinin amaçları olmuştur. Daha yüksek sıcaklığa dayanabilen malzemeler sayesinde türbinlerin çalışma sıcaklığı artırılabilecek ve motordan elde edilen güç çıktısı artacaktır. Bu sebeple malzeme teknolojisi motor tasarımında kritik bir öneme sahiptir. Motor üzerinde performansa etki eden diğer bir kritik parametre ise ikincil hava sistemlerinin kullanılmasıdır. İkincil hava sistemlerinin temel amacı belirlenmiş bölgeler için sızdırmazlık, soğutma veya sıcak gaz girişinin engellenmesidir. Bu amaçları gerçekleştirebilmek için motorun ana akış yolundan basıncının yükseltilmesi için enerji harcanan hava çekilerek, motorun ilgili bölgelerine gönderilmektedir. Bu basınçlandırılmış hava türbin kanatçıklarının soğutulması, yüksek basınç türbini disklerinin sıcak gaz girişinden korunması, karter bölgesinden yağın dışarı kaçmasını engellemek gibi amaçlar için kullanılmaktadır. Kullanılan bu ikincil akışlar havası, motordan elde edilecek güçten bir kayıba sebep olmaktadır. İkincil hava sistemleri için kullanılan hava miktarı motor performansı üzerinde negatif bir etkiye sahip olduğu için, motor tasarım sürecinde bu hava miktarının kontrol edilmesi ve belirli bir limitte kalması amaçlanır. Bu sebeple akış miktarını kontrol edebilmek için farklı tipte elemanlar kullanılmaktadır. Ancak en yaygın kullanılan eleman çeşitleri labirent keçeler, karbon keçeler ve fırça keçelerdir. Motor performansı üzerindeki etkisi ve çalışma şartlarının güvenli bir şekilde sürdürülmesi için akışı kontrol eden keçe elemanlarının tasarımı kritik bir öneme sahiptir. İyi tasarlanmamış bir keçe sebebiyle, türbin kanatçıkları yeterli soğutulamayabilir ve motorun kullanım ömrü kısalabilir, karter bölgesinden dışarı yağ kaçması sebebiyle motorda yangın görülebilir. İkincil hava sistemleri akışının kontrol edilmesinde yaygın olarak labirent keçeler kullanılmaktadır. Karbon ve fırça keçeye göre sızdırmazlık performansı daha düşük olsa da, geleneksel üretim yöntemleriyle üretildikleri ve tasarımları kolay olduğundan tercih edilmektedir. Labirent keçeler temel olarak ani daralma ve genişleme sonucunda akışkanın enerjisini kaybetmesi prensibine göre çalışmaktadır. Duran ve dönen yüzey arasından geçen akışkan ani daralan-genişleyen kesitlerde enerjisini kaybeder. Bu tez kapsamında labirent keçelerin termal yükler, manevra yükleri gibi sebeplerden dolayı açıklığının kapanması sonucunda karşı yüzeyde oyuk oluşturması durumunun akış üzerindeki etkileri incelenmiştir. Öncelikle HAD metodolojisi literatür ve test sonuçları ile doğrulanmıştır. Doğrulanan modelleme metodolojisi yardımıyla, oyuk oluşması durumunda akış yapısının nasıl değişebileceği ve farklı parametrelerin etkileri gözlenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, farklı sebeplerden dolayı açıklığın kapanması ve karşı yüzeyde oyuk oluşturduktan sonra labirent keçe dişinin eski konumuna dönmesi durumu incelenmiştir. Bu incelemede keçe dişi oyuk dışında çalışmaktadır. Farklı oyuk derinliklerinin, farklı keçe açıklarında ve basınç oranlarında akış üzerindeki etkisi incelenmiştir. Dar keçe açıklıkları durumunda, oyuk oluşumu ve oyuk derinliğinin artması sızdırmazlık performansı üzerinde negatif bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Akış daralan kesitte oyuk içini doldurmakta ve daha büyük boğaz alanından geçmektedir. Geniş keçe açıklığında ise oyuk oluşması durumunda sızdırmazlık performansı azalmaktadır. Ancak oyuk derinliğinin artması durumunda sızdırmazlık performansı değişmemektedir. Akış derinleşen oyukta benzer boğaz alanından geçmektedir. Daha sonra ki inceleme alanı ise labirent keçe dişinin oyuk içinde çalışması olmuştur. Bu çalışmada bağıl keçe açıklığının farklı değerleri için keçe üzerinden geçen akışın değişimi incelenmiştir. Keçe dişinin oyuk içinde çalışması durumunda akışkan diş çıkışında kinetik enerjisini kaybetmekte ve bir sonraki dişe daha düşük enerjiyle girmektedir. Bundan dolay pozitif keçe açıklığı ve oyuksuz geniş keçe açıklığına göre daha iyi performans sergilemektedir.
  • Öge
    Design and finite element analysis of 100 ton double girder overhead crane
    (Institute of Science and Technology, 2020-07) Habiboğlu, Serpil Kurt ; 633581 ; Makina Mühendisliği Anabilim Dalı
    Cranes are one of the most common transportation mechanisms in industry. It is used in many fields e.g. workshops, warehouses, powerplant stations, installation lines, shipyards and so on. Improvements on crane's potential capabilities have been increased within computer aided design. It is also witnessed that development in material sciences increased load capacity and decreased total weight, production costs. The crane type studied in this paper; overhead bridge crane is working mostly at inner ambients and predominantly repetitive works. The design of the crane starts with defining all classes related with load severity, load recurrence, lifetime group. The listed classifications and size of desired crane are evaluated by the customer and submitted to the producer to be designed. Designer is responsible to provide crane design valid according to internationally approved standards such as BS, EN, ISO, CMAA. However, the final product is always determined by the help of Finite Element Method. Earthquake-Resistant crane with 100ton capacity works in powerplant station as installation crane is aimed to design in this study. The design calculations are based on mostly BS and ISO Standards. The coefficient factors according to these standards are defined so calculations multiplied with expected loads. There are several different coefficients for each load scenario that creates stress on crane girder. The other main factor in this study is investigation of seismic conditions. Istanbul, Turkey is selected as crane location and since it is high hazardous earthquake location, seismic effects must be considered before designing a crane to avoid human death. Hence, seismic conditions due to possible earthquakes in the design location are studied. Possible earthquake datas are collected and implemented on crane load scenarios. Finally, all calculations of load scenarios above mentioned gathered in final equations and dimensions of crane is defined. At the last chapter, determined dimensions of the crane by mathematical calculations are practised in CAD with SolidWorks software. The design is transferred to Hypermesh software and meshes are generated to perform FEM. Thus, the design gets ready when it fulfills most dangerous possible load scenarios and fatigue test. The optimized results gathered by both mathematical equations and FEM are shown in the last chapter.
  • Öge
    Calibration of mobile device microphones and their use for sound source identification
    (Institute of Science and Technology, 2020-07) Rahtuvan Berker, Güner ; Şen, Osman Taha ; 633433 ; Mechanical Engineering
    With the advancement of mobile device technologies, many studies are focused on the improvement of the sensors within these devices thus searching a way to use mobile devices for professional applications. The critical improvements in these sensors allowed these devices to be used as professional measurement tools as well as a communication tool. The main purpose of this thesis is to investigate the performance of built in microphones within the mobile devices and to calibrate the mobile microphone with comparison to a reference condenser microphone. The performance of mobile device microphones are investigated in different mediums to define the effects of these mediums on the measured sound pressure values. Moreover, the sound source identification of a vehicle is also conducted in this thesis with a developed android application on a mobile device after the calibration process is completed. Firstly, a literature review on microphone calibration, use of mobile devices as sound level meters and sound source identification is conducted. It is found that a commercially available calibrator is not designed yet for the calibration of mobile device microphones. The current methods of calibration is also investigated and it is found that the mobile device hardware, software and filters greatly affect the measurement results. The theoretical background on sound, microphones and their calibration, data acquisition and signal processing along with the sound source identification methods is also presented in the thesis briefly since these subjects become the foundation of this thesis. Various experimental setups are prepared in order to test the capabilities of mobile microphones and to investigate the shift in their performance with regards to the measurement medium. The experimental setup is carefully constructed each time before the sound measurements to make sure every equipment is ready and working. A reference condenser microphone is compared to mobile device microphones during the first two experiments for signals that are generated on computer environment and transmitted via calibrated loudspeakers.