Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
15 results
Search Results
Master Thesis Seri-Elastik-Eyleyicili Bir Ameliyat Robotunun Kontrolcü Tasarımı(2025) Özkurt, Batuhan; Dede, Mehmet İsmet CanMekanik esneklik özelliği sayesinde darbeye karşı dayanımı arttırabilen, enerjinin güvenli bir biçimde depolanıp salınmasına imkan tanıyan, stabil kuvvet kontrolünü destekleyen ve çevresel zararı düşüren seri elastik eyleyiciler, insan-robot etkileşimi uygulamalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Fakat onu kendiliğinden güvenli kılan bu özellikleri aynı zamanda bazı durumlarda çevre için bir riske de dönüştürebilir. Özellikle, ani temas kaybı elastik elemanda depolanan enerjinin serbest kalmasına ve serbest salınımların uyarılmasına yol açabilir. Bu tezde hedef, temas kaybından dolayı oluşan salınımların hızla sönümlenmesi ve sistemin temas kaybından önceki konumuna tekrar edilebilir bir biçimde geri getirilmesidir. Bu amaçla, viskoz sürtünmeli, iki ataletli spiral yaylı model tek serbestlik dereceli bir deney düzeneğinde kurulmuş ve konum hatasına integral etkisi eklenmiş bir Doğrusal Kuadratik Düzenleyici denetleyiciyle kontrol edilmiştir. Temas kaybı senaryosu bir servo fren ile simüle edilmiştir. Deneyler ve simülasyonlar denetleyicinin performansını doğrulamaktadır. Simülasyonlar Doğrusal Kuadratik Düzenleyici ağırlık matris seçimindeki avantajları ve dezavantajları göstermekte, kurulan deney düzeneğinde farklı başlangıç yay sapmalarında gerçekleştirilen ani temas kaybı deneyleri ise önerilen denetleyicinin performansını karşılaştırmalı olarak incelemektedir. Sonuçlar model tabanlı bir denetleyicinin temas kaybı sonrasında tekrarlanabilir bir biçimde salınımları sönümleyip sistemi eski pozisyonuna geri götürebildiğini göstermektedir.Master Thesis Lazer Toz Yataklı Füzyon Yöntemiyle Üretilen Ti-6Al-4V Alaşımının Süreç Parametrelerinin Stokastik Arama Yöntemleri Kullanılarak Optimizasyonu(2025) Aktunalı, Mehmet; Artem, Hatice SeçilEklemeli imalat, karmaşık geometrilerin yüksek hassasiyetle üretilebilmesine olanak sağlaması nedeniyle çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılan bir üretim yöntemi haline gelmiştir. Ti-6Al-4V alaşımı, üstün mekanik özellikleri ve iyi biyouyumluluğu sayesinde eklemeli imalat uygulamalarında oldukça tercih edilmektedir. Eklemeli imalat ile üretilen Ti-6Al-4V bileşenlerin mekanik, fiziksel ve yüzey özellikleri; lazer gücü (P) ve tarama hızı (V) gibi proses parametrelerinden önemli ölçüde etkilenmektedir. Bu çalışma, yüksek Vickers sertliği, düşük Arşimet porozitesi ve düşük yüzey pürüzlülüğü elde etmek amacıyla, Ti-6Al-4V alaşımının Laser Powder Bed Fusion (LPBF) yöntemiyle üretiminde P ve V parametrelerinin optimizasyonunu incelemektedir. Literatürde mevcut olan deneysel veriler kullanılarak, proses-çıktı ilişkileri, regresyon analizi ile yapay sinir ağı yöntemlerinin güçlü yönlerini bir araya getiren hibrit bir modelleme yöntemi olan nöro-regresyon yaklaşımı ile modellenmiştir. LPBF yöntemiyle üretilen Ti-6Al-4V alaşımında yüksek sertlik, düşük porozite ve kontrollü yüzey pürüzlülüğü elde etmek amacıyla farklı P ve V proses parametre koşulları için çeşitli optimizasyon senaryoları tasarlanmıştır. Bu senaryolar, 'Wolfram Mathematica 13' programında yer alan 'NMaximize' ve 'NMinimize' araçları kullanılarak, Differential Evolution, Nelder-Mead, Simulated Annealing ve Random Search gibi farklı stokastik optimizasyon algoritmaları ile optimize edilmiştir. Elde edilen optimizasyon sonuçları literatür ile karşılaştırıldığında, kullanılan modelleme ve optimizasyon yöntemlerinin güvenilirliğini ve uygulanabilirliğini göstermektedir ve çalışma, biyomedikal ve havacılık uygulamalarında yüksek performanslı parça üretimine katkıda bulunma potansiyeline sahiptir.Master Thesis Filament Sarma Teknolojisine Dayalı Grafen Takviyeli Yüksek Basınçlı Kompozit Kapların Geliştirilmesi ve Üretimi(2025) Ulaşlı, Muhammed Erdal; Tanoğlu, MetinBu çalışmada, hidrojen gibi yüksek basınçlı gazların güvenli bir şekilde depolanması için karbon fiber takviyeli kompozit basınç kapları (COPV'ler) üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Amaç, epoksi reçine matrisine grafen nanoplakacıkları dahil ederek COPV'nin mekanik özelliklerini iyileştirmektir. Ağırlıkça %1, %2 ve %3 grafen içeren epoksi/grafen karışımları, asetonsuz ve aseton dispersiyon yöntemleri kullanılarak, bir sonikatör ve ultrasonik prob ile homojenlik sağlanarak hazırlandı. Bu karışımlardan kompozit laminantlar üretildi ve çekme, basma, ILSS ve DMA özellikleri açısından test edildi. Mikro yapısal değerlendirme için SEM analizi de yapıldı. Sonuçlar, aseton yöntemi kullanılarak ağırlıkça %2 grafen içeren epoksi karışımlarının en iyi mekanik performansı gösterdiğini gösterdi. Bu optimize edilmiş reçineler kullanılarak, filament sarma yöntemi ile Tip IV COPV'ler üretildi. Dört tank (iki adet 3 litre ve iki adet 8 litre) üretilmiş ve gerilim-gerinim davranışını kaydeden gerinim ölçerler kullanılarak patlama testlerine tabi tutulmuştur. 3 litre grafensiz tanklar 1050 ve 1250 bar'da patlarken, 8 litre grafensiz tank 1375 bar'da patlamıştır. Grafenle güçlendirilmiş 8 litre tank 1350 bar'a kadar patlamadan dayanmıştır; ancak arıza boss bağlantısında meydana gelmiştir. Bu bulgular, grafen takviyesinin reçine ve kompozit mekanik özelliklerini etkili bir şekilde geliştirerek COPV patlama direncini artırdığını göstermektedir. Boss tasarımı nihai basınç direncini sınırlasa da grafenin dahil edilmesi kompozit katmanların yapısal performansını önemli ölçüde iyileştirerek yüksek basınçlı hidrojen depolama uygulamaları için umut verici bir yaklaşım haline getirmiştir.Master Thesis Hidrojen Depolama için Grafen Nanoplateletler ile Güçlendirilmiş Yüksek Basınçlı Tip-IV Kompozit Basınçlı Kapların Sonlu Elemanlar Analizi Kullanılarak Tasarımı, Simülasyonu ve Optimizasyonu(2025) Özcan, Onur; Tanoğlu, MetinFosil yakıtların sınırlı kaynak olması ve kullanımlarından kaynaklanan çevresel kirlilik, hidrojen gibi temiz enerji kaynaklarının araştırılmasını hızlandırmıştır. Hidrojeni verimli bir yakıt olarak kullanabilmek için, hafif ve yüksek basınçlı depolama tankları gereklidir. Tip-IV kompozit sarılı basınçlı kaplar (COPV) bu alanda öne çıkmaktadır; bu tasarım metal içermediği için yüksek dayanım/ağırlık oranına sahiptir. Bu tez çalışmasında, Tip-IV COPV'lerin yüksek basınçta hidrojen depolama için tasarımı hedeflenmiş ve kompozit matrisine farklı oranlarda grafen nanoplatelet (GnP) takviyesi yapılmış ve etkileri araştırılmıştır. Kompozit numuneler filament sarma yöntemiyle üretilmiş ve mekanik özellikleri çekme, basma, V-çentik kayma ve ara yüzey kayma (ILSS) testleri ile incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, %2 ağırlıkça GnP katkısının epoksiye göre çekme dayanımını yaklaşık %9 ve elastik modülü %15 oranında artırdığını göstermiştir. Elde edilen malzeme özellikleri doğrultusunda, netting teorisi, Clairaut denklemi gibi analitik hesaplamalar ile belirlenen katman sayıları kullanılarak ANSYS ortamında 3B sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Hoop/helisel oranları senaryoları simüle edilerek, teorik hesapları da onaylayacak şekilde en uygun katman düzeni belirlenmiştir.Master Thesis Hidrojen Zenginleştirilmesinin Benzinli Motorlar Üzerindeki Etkilerinin Sayısal Analizi(2025) Arslan, Rasim; Toprak, KasımANSYS Fluent 2024 R1'de dört zamanlı kıvılcım ateşlemeli bir motorun iki boyutlu bir kesitine entegre bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ve kimyasal kinetik çerçevesi uygulanarak, 2000 dakikadaki devir sayısında (rpm) 360o –1080o krank açısı (KA) döngüsü boyunca silindir içi yanma ve emisyonlar üzerinde hidrojen zenginleştirmesinin (%0, %5, %10, %20, %30 hacimce) silindir içi yanma ve emisyonlar üzerindeki etkilerini araştırmak için uygulanmıştır. Yakıt olarak tanımlanan 54 tür ve 269 reaksiyondan oluşan bir CHEMKIN mekanizması benzin yerine ikame yakıt olarak n-heptan karakterize edilmiştir. Türbülans (k-ε ve k-ω) ve radyasyon modelleri (P1 ve Rosseland) karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, hidrojen içeriğindeki artışın, silindir içi sıcaklıkların zirve değerlerinde ve hız zirvelerinde karşılık gelen bir artışa neden olduğunu göstermektedir. CO ve kurum emisyonları sırasıyla %70 ve %43'ün üzerinde azalırken, yüksek yanma sıcaklıkları nedeniyle termal NOₓ emisyonlarında yaklaşık %85 artış görülmüştür. K-ε ve Rosseland modeli, incelenen koşullar altında türbülanslı karışma ve radyasyon kayıplarını en iyi şekilde temsil ettiği belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar ayrıca, %20 H2 karışımının CO ve kurumda neredeyse optimal bir azalma sağlarken, NOₓ'da kabul edilebilir bir artışa neden olduğunu ve bunun yanma verimliliğindeki artış ile emisyon dezavantajları arasında iyi bir denge sağladığını göstermektedir. Bu tezin sonuçları, motorlarda H2 benzin çift yakıt stratejileri için nicel göstergeler sunmakta ve ayrıca hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) tahminleri için doğru fiziksel modellerin seçimini ortaya koymaktadır.Master Thesis Process improvement in the steel mold machining for aluminum alloy wheel low pressure casting industry(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Akbaşak, Sancar; Tetik, HalilAlçak basınçlı döküm yöntemi ile jant üretim endüstrisinde, Dökümhane bölümleri için sürekli üretim hatları gereklidir. Gerekli üretimi elde etmek için, kalıplar dökümhanelerde hazır olmalıdır. Bu nedenle, alçak basınçlı döküm kalıplarının üretim süresi mümkün olduğunca kısa olmalıdır. Üretimi en üst düzeye çıkarmak için mevcut kapasiteyi kullanmak, daha fazla yatırım yapmaktan çok daha önemlidir. Bu, operasyonların kapsamlı bir şekilde gözden geçirilmesini, süreçler arasında görevlerin dengelenmesini ve en verimli üretimi elde etmek için operasyon sürelerinin azaltılmasını gerektirir. Zamanla daha büyük jant boyutlarına olan artan talep, alt maça için daha uzun üretim sürelerine neden olur. Daha fazla yatırım yapmaktan ziyade, mevcut kapasiteyi en üst düzeye çıkarmak çok önemlidir. Bu, operasyonların kapsamlı bir şekilde gözden geçirilmesini, süreçler arasındaki görevlerin dengelenmesini ve en verimli üretimi elde etmek için operasyon sürelerinin azaltılmasını gerektirir. Bu tezin amacı, üretimin ortasında yapılan ısıl işlem aşamasını kaldırarak toplam üretim süresini azaltmak ve süreci iyileştirmektir. Bu araştırmanın amacı, yalın üretim ve değer akış haritalama, talaşlı imalat makine parametresi optimizasyonu, takım seçimi, makine verimliliği ve üretim hattı dengelemesini kullanarak süreçleri inceleyip üretim sürecini etkileyen unsurların kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlamaktır. Değer akış haritalama kullanılarak yeni bir üretim yöntemi önerilmiş ve uygulanmıştır. Ayrıca, yeni üretim tekniğinin neden olduğu sorunların üstesinden gelmek için Taguchi yöntemi ile deney tasarımı kullanılarak işleme parametre optimizasyonu yapılmıştır. Önerilen üretim yönteminin uygulanmasıyla operasyon sayısının 12'den 8'e düşürülmesi, işçilik süresinin %2.35 azaltılması, teslim süresinin %42.65 azaltılması, kapasitenin %2.35 arttırılması, seçili makinelerde kapasite dengelenmesi, makine parametrelerinin optimizasyonu gibi birçok iyileştirme sağlanmıştır.Master Thesis Development of material flow stress and damage models for 304 stainless steel(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Akdoğan, İbrahim Berk; Güden, MustafaPaslanmaz çelik 304 alaşımı üzerine yapılan önceki deneysel ve sayısal çalışmalar çoğunlukla martensitin hacim kesrine bağlı akış gerilimi davranışının belirlenmesine odaklanmıştır. Alaşımın hasar davranışı darbe ile ilgili uygulamalarda eşit derecede önemlidir. SS 304 alaşımının dinamik yükleme davranışını simüle etmek amacıyla hasar modellerinin belirlenmesi konusunda henüz sistematik bir çalışma yapılmamıştır. Bu tezde, Johnson ve Cook (JC) akış gerilimi ve JC hasar denklemlerinin parametreleri bir paslanmaz çelik 304 alaşımı için deneysel olarak belirlenmiştir. Belirlenen parametreler daha sonra bu parametreleri çıkarmak için kullanılan deneysel testlerin modellenmesiyle doğrulanmış ve kalibre edilmiştir. Sayısal modeller LS-Dyna'da uygulanmıştır. B4C kaplı ve kaplanmamış SS 304 plakalar üzerinde 800 m s-1'de gerçekleştirilen deneysel balistik testler, belirlenen model parametreleri kullanılarak Ls-Dyna'da simüle edilmiştir. Son olarak, mikroskobik çalışmalar test edilen alaşımdaki martensitik dönüşümün ve yüksek gerinim oranlarındaki adiabatik ısının martensit oluşumunun kapsamını azalttığını açıkça göstermiştir. Son olarak, martensit fraksiyonu literatürdeki denklemler kullanılarak farklı gerinim oranlarında analitik olarak tahmin edilmiştir.Master Thesis Design and control of a soaking station and associated accessories for hip implant wear test simulator(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Sevük, Doruk; Mihçin, ŞenayBu tez, bir ıslatma istasyonunun ve kalça aşınma testi simülatörünün ilgili aksesuarlarının tasarım doğrulaması ve kontrolüne odaklanmaktadır. Aslında, ıslatma istasyonunun kendisi, dinamik aşınma olaylarını benzetim eden 4 Serbestlik Derecesi kalça simülatörüne bir aksesuar cihazdır.1 Islatma istasyonunun amaçlanan kullanımı, aynı çevre koşullarına tabi tutulan kalça implantı aşınma simülatörü ile aynı anda basınç kuvveti uygulamaktır. Aynı çevresel koşullar, serum sıvısının sıcaklığını ve akışını kontrol etmek için kullanılan ilişkili aksesuar cihazları aracılığıyla korunur.2,3 Islatma istasyonu, kalça implantını serum sıvısına batırarak bir basınç kuvveti döngüsü ve sıvı alımı gerçekleştirir ve statik benzetim ortamı yaratır. Islatma istasyonu, karşılaştırmalı bir aşınma sonucu sağlayarak aşınma sonuçlarının gravimetrik analizini mümkün kılar. Klinik uygulamalardan önce kalça implantlarının test edilmesi, ISO 14242 kalça aşınma test standartlarına göre test edilmesini gerektirir.4 Her iki makinenin de ISO standartlarına göre benzetim edilebileceğini kanıtladıktan sonra, sonuçları Türk halkının Müslüman ibadet ve günlük yaşam aktivitelerine dayalı kalça eklemi aşınma test simülatörü ile karşılaştırmak için bir ıslatma istasyonu tasarlanması amaçlanmaktadır.5 Bu nedenle, bu tez kalça implantı aşınma mekanizmaları hakkındaki bilgiyi ilerletebilir ve yerel implant aşınma simülatörü sistemlerinin tasarımı ve kontrolünde iyileştirmeler sağlayabilir. Kapsamlı bir literatür incelemesi, kalça aşınma simülatörünün kontrolü ve geçerliliğinin tartışılması ve ıslatma istasyonu bu tezin kapsamını oluşturmaktadır.Master Thesis A Computational Fluid Dynamics Investigation of Motion Mitigation on a Floating Object Containing Tuned Liquid Column Damper(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Zengin, Ramazan Kadir; Özkol, ÜnverNet sıfır emisyon enerji sistemlerine yönelik küresel dönüşüm, sürdürülebilir gelişmelere ve yenilenebilir enerji alternatiflerine olan ilgiyi artırmış, rüzgâr bu bağlamda ön plana çıkmıştır. Ancak, geleneksel yöntemler derin su bölgelerindeki rüzgâr kaynaklarına erişimde zorlanmaktadır. Denizüstü Yüzer Rüzgar Türbinleri (YRT), bu engeli aşarak daha önce erişilemeyen derin su sahalarından rüzgâr enerjisi elde etmeyi mümkün kılmıştır. YRT'lerin ömrünü uzatmak için istenmeyen yük ve hareketlerin en aza indirilmesi kritik öneme sahiptir. Bu proje, OpenFOAM kullanarak YRT'lerin yüksek doğruluklu ve entegre bir simülasyon metodolojisini araştırmaktadır. Dalga üretimi ve sönümlemesi için 'sönümleme bölgesi' yöntemini kullanan waves2Foam aracı (Jacobsen vd. 2012) kullanılmış ve demirleme kuvvetleri yarı sabit katener modeli ile hesaplanmıştır. Çok fazlı simülasyon, dinamik ağ teknikleri entegre edilen waveDyMFoam çözücüsü ile gerçekleştirilmiştir. Akışkan-Yapı Etkileşimi (AYE) bağlantısı, PIMPLE metoduna dayalı, seri alt yineleme stratejisi ile sağlanmıştır. Metodoloji, Ayarlanmış Sıvı Kolon Sönümleyici (ASKS) uygulaması ile adım adım geliştirilmiş ve mevcut çalışmalarla doğrulanmıştır. Ardından, bir Dalga Enerji Dönüştürücüsü (DED) üzerinde serbest bozunma analizi yapılmış ve ASKS'nin farklı kütle oranları altında sönümleme performansı doğrulanmıştır. Serbest bozunma koşullarında %4 kütle oranlı ASKS uygulaması ile hareket azaltımı %47,80, düzenli dalga koşullarında ise %37,01 olarak elde edilmiştir. Bu metodoloji, ASKS ve Ayarlanmış Sıvı Çok Kolonlu Damper (ASÇKS) uygulamalarının dalga koşulları altında yüzer nesneler üzerindeki sönümleme performansını başarıyla göstermekte olup, YRT modellemesi için ASKS'nin güvenilir bir teknik olduğunu kanıtlamaktadır.Master Thesis Investigation of the Effect of the Spacing Between Orifices on the Damping Performance in Passive-Tuned Liquid Column Dampers(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Karakuş, Ozan; Özkol, ÜnverYapısal hareketler, sönümleyc tasarımı ve bunların lşkler yapı dnamğnn ana konularıdır. Sönümleme sstemler, oluşablecek her türlü dış uyartımı dkkate alarak yapıları stablze etmek çn tasarlanmıştır. Yapısal hareketlern azaltılması yapıların bütünlüğünü koruyablmes açısından son derece önemldr. Bu sönümleme sstemler genel olarak aktf ve pasf sönümleme sstemler olmak üzere k sınıfta toplanır. Pasf Ayarlı Sıvı Kolon Sönümleycler -TLCD- bast yapıları ve dışarıdan br enerj grş gerektrmemes nedenyle pratkte terch edlen sstemlerdr ve bu nedenle yapısal salınımların bastırılmasında etkn br şeklde kullanılablrler. Bu tezde, TLCD'nn sönüm performansı, özellkle yük kaybı katsayısının sıvı kolon performansı üzerndek etks dkkate alınarak ncelenmştr. Analtk br model üretld ve hareket denklem 1 boyutlu olarak çözüldü. İk delğn brbrne yakın olması durumunda analtk çözümlern doğrulanması ve analtk modeln yeterl olmadığı durumlarda da blg elde etmek amacıyla deneyler yapılmıştır. Yük kaybı katsayısının hesaplanması brçok çalışmada araştırılmış ve amprk formülasyonlar önerlmştr, ancak sıvı kolonun yük kaybı değer br dz deney uygulanarak elde edleblr. Ayarlanmış sıvı kolon dampernn yük kaybı değern elde etmek çn deneysel br tasarım kullanıldı. Yük kaybı katsayısının, ayarlanmış sıvı kolon damperlernn sönümleme performansı üzerndek etksn gözlemlemek çn br dz deney tamamlandı. Deneysel ve analtk sonuçlara göre sstemn sönüm oranı le dampern yük kayıp katsayısı arasında br lşk tespt edlmştr. TLCD'nn performansının maksmuma çıkarılableceğ k delk arasında optmum br aralık olduğu deneysel olarak tespt edlmştr. Ayrıca deneysel sonuçlara göre sstemn sönümleme katsayısının %10.5 oranında gelştğ not edlmştr.