Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008

Browse

Filters

20249

Settings

Publisher: search.filters.publisher.01. Izmir Institute of TechnologySubject: search.filters.subject.Mechanical Engineering

Search Results

Now showing 1 - 9 of 9
  • 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, Halil
    Alçak 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, Mustafa
    Paslanmaz 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, Şenay
    Bu 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, Ünver
    Net 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, Ünver
    Yapısal hareketler, sönümley􀵴c􀵴 tasarımı ve bunların 􀵴l􀵴şk􀵴ler􀵴 yapı d􀵴nam􀵴ğ􀵴n􀵴n ana konularıdır. Sönümleme s􀵴stemler􀵴, oluşab􀵴lecek her türlü dış uyartımı d􀵴kkate alarak yapıları stab􀵴l􀵴ze etmek 􀵴ç􀵴n tasarlanmıştır. Yapısal hareketler􀵴n azaltılması yapıların bütünlüğünü koruyab􀵴lmes􀵴 açısından son derece öneml􀵴d􀵴r. Bu sönümleme s􀵴stemler􀵴 genel olarak akt􀵴f ve pas􀵴f sönümleme s􀵴stemler􀵴 olmak üzere 􀵴k􀵴 sınıfta toplanır. Pas􀵴f Ayarlı Sıvı Kolon Sönümley􀵴c􀵴ler -TLCD- bas􀵴t yapıları ve dışarıdan b􀵴r enerj􀵴 g􀵴r􀵴ş􀵴 gerekt􀵴rmemes􀵴 neden􀵴yle prat􀵴kte terc􀵴h ed􀵴len s􀵴stemlerd􀵴r ve bu nedenle yapısal salınımların bastırılmasında etk􀵴n b􀵴r şek􀵴lde kullanılab􀵴l􀵴rler. Bu tezde, TLCD'n􀵴n sönüm performansı, özell􀵴kle yük kaybı katsayısının sıvı kolon performansı üzer􀵴ndek􀵴 etk􀵴s􀵴 d􀵴kkate alınarak 􀵴ncelenm􀵴şt􀵴r. Anal􀵴t􀵴k b􀵴r model üret􀵴ld􀵴 ve hareket denklem􀵴 1 boyutlu olarak çözüldü. İk􀵴 del􀵴ğ􀵴n b􀵴rb􀵴r􀵴ne yakın olması durumunda anal􀵴t􀵴k çözümler􀵴n doğrulanması ve anal􀵴t􀵴k model􀵴n yeterl􀵴 olmadığı durumlarda da b􀵴lg􀵴 elde etmek amacıyla deneyler yapılmıştır. Yük kaybı katsayısının hesaplanması b􀵴rçok çalışmada araştırılmış ve amp􀵴r􀵴k formülasyonlar öner􀵴lm􀵴şt􀵴r, ancak sıvı kolonun yük kaybı değer􀵴 b􀵴r d􀵴z􀵴 deney uygulanarak elde ed􀵴leb􀵴l􀵴r. Ayarlanmış sıvı kolon damper􀵴n􀵴n yük kaybı değer􀵴n􀵴 elde etmek 􀵴ç􀵴n deneysel b􀵴r tasarım kullanıldı. Yük kaybı katsayısının, ayarlanmış sıvı kolon damperler􀵴n􀵴n sönümleme performansı üzer􀵴ndek􀵴 etk􀵴s􀵴n􀵴 gözlemlemek 􀵴ç􀵴n b􀵴r d􀵴z􀵴 deney tamamlandı. Deneysel ve anal􀵴t􀵴k sonuçlara göre s􀵴stem􀵴n sönüm oranı 􀵴le damper􀵴n yük kayıp katsayısı arasında b􀵴r 􀵴l􀵴şk􀵴 tesp􀵴t ed􀵴lm􀵴şt􀵴r. TLCD'n􀵴n performansının maks􀵴muma çıkarılab􀵴leceğ􀵴 􀵴k􀵴 del􀵴k arasında opt􀵴mum b􀵴r aralık olduğu deneysel olarak tesp􀵴t ed􀵴lm􀵴şt􀵴r. Ayrıca deneysel sonuçlara göre s􀵴stem􀵴n sönümleme katsayısının %10.5 oranında gel􀵴şt􀵴ğ􀵴 not ed􀵴lm􀵴şt􀵴r.
  • Master Thesis
    Experimental Analysis and Modeling of Shear Strength of Adhesive-Bonded Single-Lap Glass Fiber Reinforced Composites
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Artem, Hatice Seçil; Serbest, Sertaç; Artem, Hatice Seçil
    Composite materials are being used in many fields of industry day by day. With this increasing interest in composites, the methods of joining composites have also become the focus of attention. Mechanical fasteners cause damage to the composite, increase in weight, and stress accumulation in the joint area. Recently, joining composites with adhesives has attracted the attention of researchers. In this study, glass fiber reinforced polymer composites were combined with two paste adhesive thicknesses, using two brands of paste adhesives as fast-curing and slow curing, and three different peel plies and the effects of these three different parameters on the bonding strength were investigated both experimental and numerical analyses. In the experimental part of the thesis, glass fiber reinforced polymer composites were produced by the vacuum infusion method. The surfaces modified with different peel plies were combined with two different paste adhesives. A single-impact shear test was performed to examine the bond strength. As a result, it was observed that the fast-curing paste adhesive showed better performance in bond strength. At the same time, it has been experimentally demonstrated that the paste adhesive thickness of 0.6 mm has a positive effect compared to the paste adhesive with a thickness of 0.4 mm. It has been observed that the different peel plies used did not make a critical difference in the bond strength. In the numerical part of the thesis, six different regression models were used to model the shear strength of adhesive-bonded composites and then an optimization study was carried out by selecting the two best regression models that accurately express the physical model. Using the stochastic optimization methods, Differential Evolution and Nelder Mead algorithms, the optimum shear strength values possible with the existing parameters were found. This thesis contributes to determination of the bonded samples with the highest shear stress value by determining the optimum parameters.
  • Master Thesis
    Optimization of Injection Molding Process Parameters for Cycle Time
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Kaplan, Anıl; Artem, Hatice Seçil
    Plastic, an integral part of modern life, is widely used in various sectors such as automotive, aerospace, and healthcare. The rapid advancements in the plastic industry have improved plastic processing technologies. Among contemporary production methods, plastic injection molding has become one of the most commonly used techniques. As industrial markets evolve rapidly, the need to shorten product cycle times, reduce production costs, and increase production speeds to respond swiftly to demand has become increasingly urgent. In this context, the thesis addresses the reduction of cycle times through the optimization of process parameters in the injection molding process. By utilizing experimental data available in the literature, a mathematical model of the injection molding process has been developed using a hybrid method known as Neuro-regression approach and cross-validation technique. To minimize the cycle time of the injection molding process, multi-objective optimization scenarios were created using seven different process parameters and two parameters affecting product quality. Optimization studies were carried out using stochastic optimization methods with the 'Simulated Annealing,' 'Random Search,' 'Nelder-Mead,' and 'Differential Evolution' algorithms in the 'Wolfram Mathematica' program with the help of the 'NMinimize' tool. When comparing the obtained optimization results with those in the literature, it was found that the model and optimization methods used in the study are reliable and applicable.
  • Master Thesis
    Controller Design of the Gyrostabilizer That Is Used in Boats
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Bozelli, Muhammed Rıza; Dede, Mehmet İsmet Can
    Bu tez, deniz taşıtlarında istenmeyen yalpa hareketini sönümlemek için kullanılan jiroskopik sönümleyici sistemleri için kontrol yapılarının geliştirilmesini sunmaktadır. İki farklı kontrolör tipi incelenmiş ve karşılaştırılmıştır: (1) geminin hız ve konum bilgilerini kullanan geleneksel kontrol yöntemi ve (2) en iyi sonuçları veren tam geri beslemeli kontrolörler. Tasarlanan kontrol çalışmalarını test etmek amacıyla küçültülmüş bir jiroskopik sönümleyici tasarlanmıştır. Prototip sistem geminin tek serbestlik dereceli yalpa hareketini modelleyecek şekilde tasarlanmıştır. Sisteme eklenen elektrik motoru, deniz durumunun bir bozucu etki olarak modellenmesini ve uygulanmasını sağlamaktadır. Bu bozucu etki gemi modeli üzerinde jiroskopik sönümleyici kullanılarak giderilmeye çalışılmıştır. Kontrol sisteminin tasarımından önce sistemin kinematik ve dinamik hesaplamaları analitik olarak yapılmıştır. Bu analitik çözümler simülasyon dosyası ile karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Analitik çözümlerin açık formlarında jiroskop ve gemi arasındaki ilişkiler net bir şekilde gözlemlenmektedir. Analitik çözümlerde doğrusal olmayan terimlerin etkisi küçük bulunduğundan denklemler basitleştirilerek doğrusal kontrol sistemleri tasarlanmıştır. Matematiksel hesaplamalar ve 3 boyutlu tasarımın ardından prototip sistemin üretimi tamamlanmıştır. Tasarlanan konum-hız (PV-PI) kontrol sistemi ve doğrusal karesel regülatör (LQR) tabanlı kontrol sistemleri bu prototip sistem üzerinde test edilmiştir. Testlerin sonuçları, iki kontrol sisteminin birbirlerine karşı net bir üstünlüğü olmamasına rağmen, LQR kontrol sisteminin daha az parametreye sahip olması, diğer gemi-jiroskop kombinasyonlarına daha kolay uygulanabileceğini göstermektedir.
  • Master Thesis
    Design and Optimization of Hydraulic Actuator Used in Jet Fighter
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Denizci, Ahmet; Artem, Hatice Seçil
    Actuators have been used in many areas from past to present. It is an indispensable equipment in the areas of use in today's technology. They are classified according to their usage areas and drive type. Depending on the type of drive, there are hydraulic, pneumatic and electrical actuators. It also has many uses: construction, manufacturing, automotive, robotics and aerospace industries. Hydraulic actuators are frequently used equipment in the aviation industry. In this thesis, the hydraulic actuator rod used in jet fighters was examined. This actuator is used to move the flight control surfaces in the jet fighter. So hydraulic actuator is vital for jet fighters. First, by conducting a literature search, boundary conditions and parameters were determined for actuator design and analysis. The design of rod was made using the determined parameters and the design parameters were analyzed using the finite element method. Neuro-regression approach was used to model a compact, lightweight and durable actuator. After regression analysis, many scenarios were created to optimize the mass and von Mises stress of the rod. The design and optimization of the hydraulic actuator rod were achieved by using Differential Evolution, Nelder-Mead, Random Search and Simulated Annealing algorithms. It has been concluded that the model and optimization algorithms are reliable and applicable to the problem.