4 results
Search Results
Now showing 1 - 4 of 4
Research Project Yüksek Sıcaklığa Dirençli Kaplamaların Numerik Modellenmesi Ve Simülasyonu(2018) Aslan, Özgür; Saeıdı, FaridGünümüzde malzeme teknolojisinin sınırlarında kullanıldığı en önemli iki sektör kuşkusuz havacılık/uzay ve savunma sanayidir. Yeni malzeme teknolojilerinin gelişmesiyle mevcut tasarım anlayışlarında da büyük değişimler söz konusudur. Bu değişimin en keskin yaşandığı alanlardan birisi kuşkusuz gas türbin teknolojisidir. Son teknoloji türbinler artık 400MW güç üretebilmekte ve %60 evrim barajını kırabilmektedirler. Bu verim barajının aşılmasındaki temel etken 1400°C dereceye kadar artırılan türbin iç sıcaklığıdır. Bilindiği gibi jet motorlarında türbin sıcaklığı ile motor performansı doğru orantıdır. Bu sebeple türbin kanatçıklarının yapısal bütünlüğünün bozulmaması için kullanılan süper-alaşımların üzerine yüksek sıcaklığa dirençli kaplamalar uygulanmakta ve ?termal bariyer kaplama sistemleri? adı verilen malzeme sistemleri oluşturulmaktadır. Termal bariyer kaplama sistemleri (TBCs) türbin kanatlarının performansını ve dayanıklılığını artırmak için gerçekleştirilen, modern yüzey mühendisliğinin en ileri uygulamalarından birisidir. Bu proje temelde matematiksel modelleme ve gelişmiş türbin teknolojisi için yüksek sıcaklık kaplama sistemleri termomekanik yapı tasarımı için hesaplama prosedürlerinin geliştirilmesini ele alan bir araştırma programıdır. Araştırma, TBC komponentlerin performans, dayanıklılık ve servis sürelerini tahmin edebilen bir matematik model oluşturarak ilgili numerik simülasyonların başarımını hedeflemektedir. Malzeme mekaniği açısından bakıldığında TBC sistemleri difüzyon, oksidasyon, faz dönüşümü, termo-elastik-viskoplastik deformasyon ve hasar gibi çok sayıda fenomenin kompleks ilişkisini içerir. Bu fenomenler kuvvetle birbirilerine bağlı olduklarından her birini izole ederek tüm değişkenlerin TBC üzerindeki göreli etkilerini belirlemek deneysel olarak çok zordur. Ayrıca bu fenomenlerin arkasındaki kuvvetler zamana bağlı ve yüksek ölçüde heterojendirler. Bu sebeple TBC yapısındaki bozulmalardan sorumlu yerel koşullar hakkında bir anlayış kazanmak için zamana bağlı difüzyon, oksidatif faz dönüşümü, elastik-viskoplastik deformasyon ve gerçekçi yüzey davranışının sofistike mekanizmalarını esas alan süreklilik modelleri üzerinde çalışmalar yapmak gereklidir. Halihazırda literatürde bulunan modeller yetersiz olduğu gibi bu alanda yapılacak yeni teorik, numerik ve deneysel araştırmaların büyük önemi vardır. Bu noktadan hareketle bu projenin merkezinde aşağıdaki üç temel nokta bulunmaktadır: 1- Yukarıda bahsedilen birbirlerine kuvvetle bağlantılı ve çok çeşitli fenomenlere ait detaylı bir mekanistik yaklaşım ve anlayış geliştirmek. 2- Sürekli ortamlar mekaniği temelinde TBC mikroyapısını göz önünde bulunduran ve bahsi geçen fenomenlerin kuplajını içeren hasar ve bozulma modelleri geliştirmek. 3- Kaplama sistemlerinin yapısal tasarımı için güvenilir sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri geliştirmek. Bahsedilen numerik dizayn yetenekleri böylesi heterojen ve çok-katmanlı bir sistem için dayanıklılığı ve olası hasarı ön görülen hizmet ömrü için güvenilir biçimde öngörmelidir, servis ömrünün uzatılması ve daha başarılı TBC sistemlerinin dizaynı bu başarıma bağlıdır. Bu proje ile kazanılacak olan sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri Türk savunma sanayinin yerli helikopter ve yerli uçak projelerinde doğrudan kullanılabilinecek ve ciddi katma değer yaratacaktır. Önerilen bu proje özellikle TBC alanında başlatılan önemli yerli projelerdeki en büyük eksiklik olan modelleme ve simülasyon alanındaki açığı kapatmaya adaydırResearch Project Ghz Altı Ism Bantlarında Çalışan, Ortama Uyarlı, Çift Bantlı Operasyon Kabiliyeti Olan Minyatürize Anten Tasarımı ve Üretimi(2018) Aydın, Elif; Aslan, Özgür; Kara, AlıBu çalısmanın amacı herhangi bir lisans gerektirmeyen (ISM) 0.3GHz-1GHz bant aralıgında çalısacak, zor sartlara dayanımı yüksek, özellikle tel antenler gibi diger antenlerin kullanımının mümkün olmayacagı ortamlarda kullanılabilecek, gerekirse kolaylıkla gizlenebilecek bu sebeple de endüstriyel ve mekanik kısıtlara uyacak, ortama uyarlı, çift bantlı minyatürize mikroserit anten veya anten dizilerinin tasarlanması ve üretilmesidir. Bu amaçlar dogrultusunda birçok anten tasarımı üretimi ve ölçümü gerçeklestirilmistir. Ilk olarak katmanlı anten yapısı kullanılarak 915 MHz frekansında çalısan, yüksek kazanca sahip (yaklasık 7dB) anten tasarlanmıstır. Daha sonra sözü edilen antenin gerektiginde gizleyebilme özelligini ve zor sartlara dayanımını arttırmak için metal bir kutu ve mika ile etkilesimi incelenemistir. Metal kutu ve mikanın antenin parametrelerinde büyük bir degisime neden olmadıgı görülmüstür. Projenin ikinci asamasında minyatürize anten gereksinimi karsılayabilmek için 114.6mm x 42mm boyutlarında, kıvrımlı yollara sahip mikroserit anten tasarımı gerçeklestirilmistir. Bu anten de GHz altında çalısıyor olup kutu içindeki davranısı gözlemlenmistir. Kutunun herhangi bir frekans kaymasına neden olmadıgı kanısına varılırken; antenin ilk örüntü ölçüm modeli ve anten kutuya yerlestirildiginde elde edilen ölçümün tutarlı oldugunu görülmüstür. Ayrıca bu antenin 920 MHz ve 1.34GHz olmak üzere çift bant operasyon kabiliyetine sahip oldugu kanıtlanmıstır. Bununla birlikte çift bant operasyon kabiliyetine sahip baska bir anten tasarımı yapılmıstır. Bahsi geçen anten, 353MHz ve 850MHz frekanslarında rezonansa girmektedir. Projenin bir sonraki adımında 910MHz frekansında çalısan dizi anten tasarımı ve üretimi gerçeklestirilmistir ve kazancı 4.21dB olarak ölçülmüstür. Son olarak mekanik ve ısıl analiz için katmanlı anten yapısı kullanılmıs ve gerekli analizler gerçeklestirilmistir. Tüm bunlara ek olarak projede belirlenen hedefler dısında, literatürde eksiklik tespit edilmis baska arastırmacılara da yol göstermek amacıyla proje kapsamında tasarlanan antenler kullanılarak ek bir çalısma daha gerçeklestirilmistir ve elektromanyetik analizlerde kullanılan FEM ve FIT numerik yöntemleri, üretilen antenler kullanılarak teorik ve ölçüm sonuçları karsılastırılmıstır.Research Project Gevrek Sac Metallerin Ilık/sıcak Şekillendirmesine Yönelik Elektromanyetik Şekillendirme Sisteminin Tasarımı ve İmalatı(2017) Aydın, Elif; Baranoğlu, Besim; Aslan, ÖzgürGevrek saç metallerin şekillendirilmesi, özellikle son yıllarda giderek önem kazanmaktadır. Otomotiv sanayiinde kullanılan sacların mukavemetli çeliklerden, alüminyum malzemeden ya da yakın zamanda araştırmaları hızlanan magnezyum sac malzemeden seçilmesi, savunma sanayiinde yüksek mukavemetli çeliklerin, titanyum alaşımlarının ya da alüminyum alaşımlarının kullanılması ve bahsi geçen bu malzemelerin hemen hepsinin gevrek malzemeler olmaları, bu alandaki çalışmaların da giderek artmasına sebep olmuştur. Elektromanyetik şekillendirme, özellikle sac metal ya da cidarlı boru malzemelerin şekillendirilmesinde kullanılan yüksek hızlı bir şekillendirme teknolojisidir. Endüksiyon ısıtma teknolojisi günümüzde verimlilik, hızlı ısıtma, emniyet, temizlik ve doğru kontrol avantajlarıyla birçok endüstriyel, evsel ve tıbbi uygulamada tercih edilen ısıtma teknolojisidir. Temel teknolojilerdeki gelişmeler, güç elektroniği kontrol teknikleri ve manyetik bileşilenlerin tasarımı, son derece güvenilir ve düşük maliyetli sistemlerin geliştirilmesine imkan tanıdı ve bu teknoloji mevcut halde kullanılabilir hale geldi. Bu çalışmada bir indüksiyon ısıtma sisteminin tasarımı ve uygulaması detaylı bir şekilde sunulmuştur. Bu projede, elektromanyetik alan kullanılarak, gevrek sac malzemelerin şekillendirilmesi için bir sistemin tasarımı yapılıp ve bu sistem oluşturularak etkinliği değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, gevrek sac malzemelerin şekillendirilebilirliğinin sağlanması için ön ısıtma yine elektromanyetik olarak indüksiyon yöntemi ile sağlanmış, belirli bir sıcaklığa gelen malzeme daha sonra yüksek frekanslı akım geçirilerek şekillendirilmiştir.Research Project Sekil Hafızalı Alasımların Termomekanik Davranıslarının Modellenmesi ve Simülasyonu(2019) Aslan, ÖzgürSekil Hafızalı alasımlar, sekil hafızalı malzemeler içinde özgün bir malzeme sınıfı olup, büyük deformasyonlara maruz kalsalar bile, yükselen sıcaklıkla birlikle faz dönüsümlerin etkisiyle ilk sekillerini geri kazanma özelligine sahiptirler. SHA'lar sıcaklık altında gösterdikleri faz degisimi temelli geometri degisimi sebebiyle aktüator olarak kullanıldıkları gibi uygun ısı prosedürleri uygulandıgında, çevrimsel yükler altında, mekanik enerjiyi absorbe ederek sönümleme kabiliyetine de sahiptir. SHA'ların bu özgün karakteri sebebiyle havacılık/uzay ve biyomedikal basta olmak üzere bir çok yüksek teknoloji uygulamalarında kullanılmakta ve bu uygulamalarda sahip olunun dizayn yeteneklerinin gelistirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu proje temelde sekil hafızalı alasımların mikroyapısal mekanizmalarını da göz öününde bulundurarak, SHA için termomekanik yapı tasarımı saglayan hesaplama prosedürlerinin gelistirilecegi bir arastırma programıdır. Arastırma, SHA komponentlerin temel termomekanik davranıs, performans ve dayanıklılıklarını tahmin edebilen bir matematik model olusturarak mevcut deney sonuçlarını sayısal benzetimle yeniden üretebilmeyi hedeflemektedir. Bu çerçevede, olusturulacak olan model, malzeme özellikleri ve termomekanik geçmis ile sekil geri kazanım davranısı arasındaki iliskiyi izah eden bünye denklemlerini içerecektir. Modelleme perspektifinden bakıldıgında literatürde farklı yaklasımlar bulunsa da, genis bir test verisi ile desteklenmis, büyük deformasyonları da hesaba katan gerçekçi bir süreklilik modeli bulunmamaktadır Bu noktadan hareketle projenin merkezinde 3 temel amaç bulunmaktadır. 1- SHA'ların birbirlerine kuvvetle baglantılı termal ve mekanik özelliklerini ve zaman ve sıcaklıga baglı sekil geri kazanımlarını açıklayan detaylı bir mekanistik yaklasım ve anlayıs gelistirmek. 2- Sürekli ortamlar mekanigi temelinde SHA mikroyapısını göz önünde bulunduran ve bahsi geçen fenomenlerin kuplajını içeren, üç boyutlu, büyük deformasyonlar için özgün davranıs modelleri gelistirmek. 3- Olusturulacak modellerin literatürdeki test verileri ile dogrulayarak, SHA sistemlerinin yapısal tasarımı için güvenilir, sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri gelistirmek. Ayrıca, bu proje ile kazanılacak olan sayısal tasarım ve simülasyon yetenekleri Türk sanayiisi için henüz çok yeni olan SHA üretimi ve SHA temelinde yapılacak yüksek teknolojili mühendislik komponentlerin tasarım süreçlerinde gereken modelleme ve simülasyon olanaklarını da karsılamaya adaydır
