Makine Mühendisliği Bölümü Yayın Koleksiyonu
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/263
Browse
33 results
Search Results
Article Citation - Scopus: 5Fused Filament Fabrication in Cad Education: a Closed-Loop Approach(Sage Publications inc, 2025) Totuk, Onat Halis; Selvi, Ozguen; Akar, SametIntegrating low-cost fused filament fabrication 3D printing as a foundation for learning 3D modelling is explored. This method blends traditional computer aided design (CAD) instruction with additive manufacturing possibilities. Experimental results demonstrate increased comprehension speed and reduced learning time. This hands-on approach empowers students by enabling direct engagement with the modelling process. Analogous to reverse engineering, the strategy instructs engineering students from final product to model creation, closing the gap between theory and practice. Incorporating 3D printing bridges this divide, enhancing understanding, creativity and problem-solving. The study underscores technology's influence on learning strategies, aligning with the surge of 3D printing in education. Results link advanced design technology usage to improved student performance, with 3D-printed materials yielding 45% higher grades and 30% faster task completion. This study advocates curricular advancement for design-focused careers through enhanced technology integration and favourable 3D printing model reception.Article Soğutma Yüküne Bağlı Olarak Set Sıcaklığı Değişen Hava Soğutmalı Soğutma Grubunun Performansının Deneysel İncelenmesi(2017) Erşahin, Yasin; Türkoğlu, HaşmetAlışılmış enerji kaynaklarının global enerji ihtiyacını karşılamadaki yetersizliği, her geçen gün enerji ihtiya- cının artması ve enerji üretiminden kaynaklanan çevre kirliliği gibi sebepler enerji verimliliğinin önemini artır- maktadır. Günümüzde bütün sektörlerde, enerjiyi ola- bildiğince verimli kullanabilecek teknikler geliştirilmeye çalışılmaktadır. Gelişmiş ülkeleri incelediğimizde, ısıt- ma ve soğutma alanındaki önceliklerde ilk sırayı enerji verimliliği almaktadır. Merkezi yaşam alanları için gerekli olan soğutma ih- tiyacı, gün veya sezon içerisinde sürekli değişiklik gös- termektedir. Mahaldeki insan sayısının ve hava hare- ketliliğinin değişmesiyle ihtiyaç olan soğutma yükü de değişmektedir. Mahale bağlı bulunan soğutma grubu- nun bu değişken soğutma yüküne göre kendini ayar- layıp, hızlı bir şekilde reaksiyon vermesi enerjinin daha verimli kullanılmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada, standart soğutma grubu kontrol tekniği ve adaptif algoritmalı kontrol tekniği ile kontrol edilen bir soğutma grubunun performansı ve enerji tüketimi, deneysel olarak incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırma- lı olarak sunulmuştur. Testlerde, her iki kontrol sistemi için değişken soğutma yükü sağlanması amacıyla ciha- zın evaporatör su giriş sıcaklığı 12-7°C arasında de- ğiştirilerek, soğutma grubu kompresörlerinin devreye girmesi ve devreden çıkması sağlanmıştır. Tam ve kıs- mi soğutma yükleri altında yapılan ölçümlerde, adap- tif kontrol sistemi ile kontrol edilen soğutma grubunun, standart kontrol sistemine göre ortalama %10,72 daha az enerji tükettiği ve toplam ekserji yıkımının ise orta- lama % 6,23 daha az olduğu görülmüştür.Article Citation - Scopus: 3Numerical Simulation and Experimental Investigation: Metal Spinning Process of Stepped Thin-Walled Cylindrical Workpiece(Murat Yakar, 2022) Seyedzavvar, M.; Akar, S.; Abbasi, H.Many equipment and devices utilized in the aerospace industry are formed as symmetric parts through high plastic deformation of high strength sheet metal alloys with low thickness. Considering the inherent advantages of the spinning process of simple tooling and concentrated deformation loading, this process can be considered as one of the main options in producing these thin-sectioned lightweight parts. In this study, a Finite Element (FE) model has been developed to simulate the formation of a stepped thin-walled cylindrical workpiece of AISI 316 stainless steel alloy by spinning process. The FE simulation results were employed to investigate the effects of process parameters, including feed rate of the roller and rotational velocity of the mandrel on the distribution of stress and strain in the sheet metal, wrinkling failure, and thinning of the sheet metal during deformation. Experiments were carried out using selective input parameters based on the results of FE simulations. The comparison between FE simulations and experiments revealed that the developed model could predict the thinning of the sheet metals with over 93 % accuracy. Additionally, a good agreement between the experimentally deformed sheet configurations with those resulting from finite element simulations has been observed. © Author(s) 2022.Article Strengthening Effect of Flooding in 3d Printed Porous Soft Robotics Scaffolds(2021) Arslan, Ozan; Selvi, Özgün; Mıstıkoglu, Selçuk; Totuk, OnatThis study aims to design and 3D print porous elements for soft robotic applications and test the stiffness changes when the cavities are filled with liquids. When an elastic element has porous scaffolds, the stiffness can be controlled by filling the cavities with a liquid. A gyroid structure is selected for the design and evaluation of the characteristics of elements. The stiffness of the element in both non-filled and liquid-filled modes is analyzed using FEM simulation Software in two modes where simple support with central loading and compressive uniform loading. A porous test structure is created and tested in these modes for observation of the stiffness change. Employing an FDM printer in this project enabled us to make our thoughts to reality. The results show that liquid-filling can be used as a stiffening method for porous scaffolds in soft robotic applications.Article Gözenekli Düz Bir Yüzeye Çarpan Jetin Sayısal Olarak İncelenmesi(2017) Elibol, Emre Aşkın; Türkoğlu, HaşmetBu çalışmada, gözenekli malzeme ile kaplanmış sabit sıcaklıkta tutulan düz levha üzerine çarpan jetin akış ve ısı transferine etkileri nümerik olarak incelenmiştir. Birbirine paralel olarak duran, iki yatay levhadan biri olan alt levha, gözenekli bir tabaka ile kaplanmış ve üst levhanın ortasında bulunan lüleden çıkan hava jeti alt levhaya çarptırılmıştır. Gözenekli tabakanın katı matrisi ile akışkan arasında yerel ısıl denge olduğu kabul edilerek, laminar ve kararlı rejim için çözümler yapılmıştır. Gözeneklilik, gözenekli tabakanın kalınlığı ve jet Reynolds sayısının farklı değerlerinde simülasyonlar yapılarak, bu parametrelerin yerel Nusselt sayısı’na (Nu) etkileri analiz edilmiştir. Sonuçlar, yatay (x) yönde; yerel Nu sayıları ve sıcak alt levhadan olan ısı akıları, gözenekli tabaka bulunmayan durum ile karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Analizler için yazılım paketi olan ANSYS Fluent yazılımı kullanılmıştır. Sonuçlar, sıcak levha yüzeyinin gözenekli tabaka ile kaplandığı durumlarda, gözenekli malzemenin belirli gözeneklilik ve kalınlık değerleri aralığında olması halinde, ısı transferinin gözenekli tabaka kullanılmayan duruma göre daha etkin olduğunu göstermiştir.Article Kinematic Analysis Of A 5 Dof Overconstrained Manipulator For Rehabilitation Of Upper Extremite(2015) Selvi, Özgün; Al-dulaimi, HasanThis study deals with one of the applications of parallel manipulator as a rehabilitation robot. This device is an over –constrained parallel manipulator 5 degree of freedom with 3 legs. This manipulator consists of a moving platform which is connected to a fixed base via three legs. Each leg is made of RRR(RR) (revolute) joints where the first three joint in all legs are parallel and the recent two joint are intersecting .Inverse kinematics of this device is solved by dividing manipulator into two sub-manipulators with the help of three imaginary joints placed at the intersection of platform joints with a direction parallel to base joints.Article Kesici Takım Geometrisinin Ti-6al-4v’nin İşlenmesi Sırasında Oluşan Tırtıklı Talaş Üzerindeki Etkisinin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Araştırılması(2020) Olıaei, Samad Nadimi Bavil; Yılmaz, Okan DenizTi-6Al-4V titanyum alaşımının işlenmesi sırasında tırtıklı talaş (serrated chip) oluşumunun modellenmesi oldukçazordur ve takım ömrünü, işlenmiş parçanın doğruluğunu ve yüzey kalitesini etkilediği için hayati öneme sahiptir.Kesici uç geometrisinin tırtıklı talaş oluşumu üzerindeki etkisi daha ileri araştırmalar gerektirirken, termalyumuşama, deformasyon yumuşaması ve hasara dayanan modeller olmak üzere bu sorunu çözmek için çeşitlimalzeme modelleri geliştirilmiştir. Bu çalışmada, teğet hiperbolik (TANH) fonksiyon kullanarak deformasyonyumuşama etkisini dikkate alan modifiye edilmiş bir Johnson-Cook temel malzeme modeli ele alınmıştır. Farklıgeometrilere (talaş açısı, boşluk açısı ve kenar yarıçapı) sahip olan kesici takımların tırtıklı talaş oluşumu üzerindeetkileri modellenmiş ve analiz edilmiştir. Kesme kuvveti, talaş morfolojisi ve tırtıklı talaşın derecesi talaşlı imalatverisi olarak kullanılmıştırArticle YÜKSEK SICAKLIK PROTON DEĞİŞİM MEMBRAN YAKIT HÜCRESİ MİKROKOJENERASYON UYGULAMASININ DENEYSEL VE TEORİK İNCELENMESİ(2018) Devrim, Yılser; Özgirgin Yapıcı, EkinBu çalışmada, yüksek verimlilikleri ve çevre dostu teknolojiler olmaları sebebiyle tercih edilen, güvenilir güç üretim tekniklerinden biri olan yüksek sıcaklık proton değişim membran (YSPEM) yakıt hücreleri kullanılarak bir evsel mikro-kojenerasyon (birlikte ısı-güç) sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem, YSPEM yakıt hücresi tarafından üretilen elektrik gücü ve faydalı ısının kombine bir şekilde, kullanılmasını içermektedir. Hücrenin çalışması sırasında, yüksek performans ve kararlı güç üretimi sağlanabilmesi için hücre içerisinde üretilen ısının uzaklaştırılması ve hücre içi sıcaklığın sabit kalması gerekmektedir. Bu sebeple tasarlanan yenilikçi soğutma sisteminin atık ısısı, sıcak su ısıtmasında kullanılacak olan ısıl enerjinin teminini sağlamaktadır. Böylelikle toplam verim basit çevrimlere göre yaklaşık iki katına çıkabilmektedir. Çalışma kapsamında tasarlanan 225 W gücünde YSPEM yığını 160°C çalışma sıcaklığında hidrojen ve hava gazları ile test edilmiştir. Çalışması sırasında sıcaklığın hücre içerisinde homojen olarak dağılımı, hücrenin kısa sürede gerekli çalışma sıcaklığına ulaşabilmesi, yakıt hücresinde oluşan ısının hücreden sürekli olarak uzaklaştırılabilmesi için yakıt hücresi yığını soğutucu akışkan (Isı Transfer Yağı 32-Petrol Ofisi) kullanılarak soğutulmuştur. Hücre izolasyon malzemesi seçimi ve kalınlığı, doğal taşınım ve radyasyon yolu ile ısı kaybı hesabıyla belirlenmiştir. Maksimum verim çalışma koşulları için mikro-kojenerasyon sisteminin su giriş çıkış sıcaklıkları, su ve soğutucu akışkan debileri, uygun boru çapı hesabı ve pompa güç hesabı yapılarak nihai sistem tasarlanmıştır. Çalışmada tasarlanan kojenerasyon sisteminde, YSPEM yığınının soğutulması ile açığa çıkan atık ısı, 15-20C’lik şebeke suyunun ısıtılması için kullanılmıştır. Şebeke suyu sıcaklığı yalıtımlı hücre kullanılması durumunda ortalama 50C’ye kadar ısıtılmıştır. Elde edilen veriler yakıt hücresi mikro-kojenerasyon uygulamasının kullanılabilirliğini göstermektedir. Anahtar Kelimler: YSPEM, Yakıt hücresi, Polibenzimidazol membran, Mikro-kojenerasyonArticle Investigation Of Working Temperature Effect On Micro-Cogeneration Application Of Proton Exchange Membrane Fuel Cells(2018) Budak, Yağmur; Özgirgin Yapıcı, Ekin; Devrim, YılserI n this study, micro-cogeneration application is used to increase the efficiency of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) systems and effect of different operation temperatures on system performance is observed. For this reason, two different PEMFC systems were comparatively studied operating at 70o C and 160o C, respectively. Micro-cogeneration system design has done considering experimentally determined current density, power and temperature values. Since the amount of heat extracted from each PEMFC system is different related to the operating temperatures, different heat transfer fluids have been used for the cooling systems. These systems are designed for utilization of electricity and hot water for Atılım University Hydrogen Energy Laboratory. Heat loss calculation is made for the laboratory and thermal energy needed for heating the laboratory is calculated. Parallel to the design calculations, simple payback times for PEMFCs with micro-cogeneration applications were determined. LT-PEMFC and HT-PEMFC systems have 402 W and 456 W thermal powers respectively and 87.4 % and 92.8 % total cogeneration efficiencies were calculated for each system respectively. For each system maximum water temperatures and flow rates are calculated as a result of micro-cogeneration application. HT-PEMFC system has found to be capable of higher amount of heating. Even LT-PEMFC system has a lower thermal power and efficiency; it is determined to be more economical and has a lower pay pack time then HT-PEMFC system. For both systems, necessary number of stacks to be used for laboratory heating is calculated as four.Article Citation - WoS: 2Citation - Scopus: 2Hybrid Force and Motion Control of a Three-Dimensional Flexible Robot Considering Measurement Noises(Mdpi, 2022) Kilicaslan, Sinan; Ozgoren, Mustafa Kemal; Ider, Sitki KemalThis work addresses the end-effector trajectory-tracking force and motion control of a three-dimensional three-link robot considering measurement noises. The last two links of the manipulator are considered as structurally flexible. An absolute coordinate approach is used while obtaining the dynamic equations to avoid complex dynamic equations. In this approach, each link is modeled as if there is no connection between the links. Then, joint connections are expressed as constraint equations. After that, these constraint equations are used in dynamic equations to decrease the number of equations. Then, the resulting dynamic equations are transformed into a form which is suitable for controller design. Furthermore, the dynamic equations are divided as pseudostatic equilibrium and deviation equations. The control torques resulting from the pseudostatic equilibrium and the elastic deflections are obtained easily as the solution of algebraic equations. On the other hand, the control torques corresponding to the deviations are obtained without any linearization. Encoders, strain gauges, position sensors and force and moment sensors are required for measurements. Low pass filters are considered for the sensors. For the crossover frequencies of the sensors, low and high values are chosen to observe the filtering effect on the robot output.