Bu proje, gözenekli tungstenin talaşlı imalatı sırasında yüzey gözeneklerinde istenmeyen şekilde oluşan sıvamayı önlemek amacı ile geleneksel olarak plastik infiltran ile geri doldurulması işlemine alternatif olarak, kriyojenik işleme yönteminin deneysel ve nümerik çalışmalar ile uygun bir alternatif olduğunu göstermeyi amaçlanmaktadır. Dağıtıcı katot üretiminde kullanılan gözenekli tungstenin, kriyojenik işlemede yönteminde kullanılan soğutma prosesi sayesinde geleneksel yönteme göre daha kısa bir proses, daha fazla yüzey bütünlüğü ve takım ömrü sağlama avantajlarını göstermeyi amaçlamaktadır. Projede, toz metalurjisi yöntemi ile imal edilen gözenekli tungsten numuneleri, farklı imalat parametreleri ile kriyojenik işleme yöntemi ile işlenecektir. İşleme sonrası, SEM ve profilometre görüntüleme cihazları ile ışıma yüzeyleri incelenerek gözenek sayısı ve yüzey pürüzlülük değerleri belirlenecektir. Dağıtıcı katotların ışıma yüzeyindeki gözenek sayısı ve yüzey pürüzlülüğü referans değerleri ile deneysel çalışmalarda elde edilen değerler karşılaştırılarak en uygun imalat parametreleri belirlenecektir. Ayrıca, kriyojenik işlemeler sonrası stereo mikroskop ile kesme takım ucu incelenerek kriyojenik işleme yönteminin takım ömrüne etkisi incelenecektir. Proje kapsamında, gözenekli tungstene kırılma tokluğu testi uygulanarak elde edilen deneysel veriler, çatlak ilerleme mekanizmalarına yönelik Peridinamik teoriye dayalı sayısal model geliştirilmesi ve bu modelin doğrulanması için temel teşkil edecektir. Geliştirilecek Peridinamik modelin deneysel verilerle doğrulanmasının ardından, farklı yükleme ve sınır koşulları altında gözenekli tungstenin kırılma davranışı analiz edilecektir. Elde edilecek deneysel ve nümerik sonuçlar, gözenekli tungstenin kırılma davranışının optimize edilmesine ve kriyojenik işleme yönteminde kullanılan işleme parametrelerine yönelik bilimsel bir dayanak oluşturacaktır.

Bu proje, topoloji optimizasyonu ile belirlenmiş makro taşıyıcı yapılara, Generative Adversarial Network (GAN) tabanlı makina öğrenimi algoritmalarıyla tasarlanmış mikro kafes desenlerinin entegre edilmesini hedefleyen yenilikçi bir hibrit yapı geliştirme çalışmasıdır. Eklemeli imalat teknolojilerinin sunduğu tasarım özgürlüğü, topoloji optimizasyonu ile elde edilen hafif ve rijit yapıların, GAN tabanlı özgün mikro desenlerle desteklenmesi sayesinde hem makro hem mikro düzeyde mekanik performansı artırılmış yapılara dönüştürülmesi amaçlanmaktadır. Projede, koşullu GAN (cGAN) modeli ile farklı yükleme senaryolarına uygun üretilebilir kafes desenleri üretilecek, bu desenler görüntü işleme ve sonlu elemanlar metodu (FEM) analizleriyle filtrelenip değerlendirilecektir. Seçilen mikro desenlerin Fused Deposition Modeling (FDM) yöntemiyle prototipleri hazırlanarak mekanik testlere tabi tutulacak; en uygun desenler, topoloji optimizasyonu çıktılarıyla birleştirilerek hibrit yapılar oluşturulacaktır. Hibrit modeller FDM ile üretilip test edilerek, Electron Beam Melting (EBM) gibi metal üretim teknikleri öncesinde deneysel doğrulama sağlanacaktır. Bu çalışma, literatürde genellikle bağımsız ele alınan topoloji optimizasyonu, makina öğrenme ve eklemeli imalat yaklaşımlarını entegre ederek, performans odaklı ve üretilebilir hibrit yapı tasarımı konusunda önemli bir boşluğu doldurmayı hedeflemektedir. Elde edilecek sonuçlar, başta havacılık ve savunma sanayii alanlarında olmak üzere hafiflik ve dayanımın kritik olduğu sektörler için yeni nesil mühendislik çözümlerine katkı sağlayacaktır.

Çelik tel halatlar endüstride yaygın kullanımları nedeniyle yıllardır birçok araştırmaya konu olmuştur. Özellikleri nedeniyle asansör, vinç, maden kuyuları, köprü, açık deniz platformları, teleferik sistemleri vb. sistemlerde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Konu ile ilgili olarak İTÜ Makina Fakültesi Asansör Teknolojileri Laboratuvarı bünyesinde çalışma grubumuzca endüstri ile iş birliği de sağlanarak birçok tez ve diğer türlerde bilimsel çalışma yayınlanmıştır (Candaş, 2021; Erdönmez ve Imrak, 2007, 2009, 2011b, 2011c, 2011d, 2011e; Imrak ve Erdönmez, 2010; Onur ve Onur, 2019). Çelik tel halatlar farklı kullanım şartlarında farklı hasarlara maruz kalmaktadır. Bu hasarlar güvenliğin ve güvenilirliğin önem taşıdığı uygulamalarda daha da mühim hale gelmektedir. Halatların hasar davranışının anlaşılması ve ömürlerinin tayini sistemlerde meydana gelecek arızaların önceden tespitinde faydalı olacaktır. Halat hasarlarının tespitinde göz ile muayene yöntemi yıllardır devam eden temel bir yaklaşımdır (Novak, 2020). Ancak bu inceleme yöntemi zaman ve yetersiz tespit gibi eksiklikler barındırmaktadır (Huang vd., 2020). Literatürde mevcut araştırmalarda yer alan testlerin aksine bu araştırmada gözle muayene yerine yüksek hızlı kameralar ve yapay zekâ kullanılarak halat muayenesinin gerçek zamanlı yapılması hedeflenmektedir. Bu kapsamda Makina Fakültesi, Asansör Teknolojileri Laboratuvarı bünyesinde bulunan “Halat Yorulması Test ve Analiz Makinası” üzerine kamera sistemi yerleştirilecek, halat üzerindeki hasar tespiti sağlanacaktır. Gerçek zamanlı gözlemlemeyle çalışma hızında gözle tespit edilmesi zor olan hasar durumları ve bu hasarların geç kalınmadan oluşma anını tespit etmek mümkün olacaktır. Bu sayede ana amacımız olan kasnaklar üzerinde bükülmeye maruz kalan farklı çelik tel halatlarda ilk telin kopma zamanı ve daha sonra bu halatın ıskartaya çıkarma zamanın belirlenmesi ve bunların halat ve kasnak çapı ile olan ilişkisini tespit etmeye ulaşılacaktır.

Açık deniz platformlarının konumlarının stabil olması için kullanılan bağlama zincirleri deniz suyu içerisinde yoğun korozyona uğramaktadırlar. Yaklaşık 20 yıllık işletme ömürlerinin başlarında hasar görmektedirler. Bunların tamir edilmesi oldukça zor olup çoğunlukla bir zincir hattının tamamının değişmesiyle problem çözülmektedir fakat bu oldukça maliyetli bir çözümdür. Mevcut literatür incelendiğinde, bu zincirlerin çekme ve yorulma deneylerinin yapılmış ancak zamana bağlı ve kontrollü darbe deneylerine rastlanılmamıştır. Zincirin sentetik ve deniz suyu ortamlarında oluşan korozyon sonucunda deformasyon hızı, iç tesir oranı, korozyona uğrama oranı gibi büyüklüklerin ölçülmesi hem tasarım hem de ömür tayini konularında literatüre katkı sağlayacaktır. Bu çalışmada örnek zincirler gerçek ortamında 2 yıl boyunca korozyona uğratılacak ve 6 aylık periyotlarda deneysel çalışmalar yapılacaktır. Proje planında ilk olarak deniz suyu ortamına zincir örneklerinin konumlandırılması yapılacaktır. Sonrasında, proje kapsamında temin edilecek bilgisayar ile sonlu elemanlar analizi çalışmaları gerçekleştirilecektir. Referans değerleri elde etmek için zincirler korozif ortama maruz bırakılmadan önce teknik ve mekanik özellikleri belirlenecektir. Korozif etki elde etmek için ASTM D1141 standardında göre hazırlanan, on farklı kimyasal bileşenden oluşan sentetik deniz suyu (substitute sea water) kullanılacaktır. Bu ortamda elde edilecek sonuçlar deniz suyundaki deney sonuçları ile karşılaştırılacaktır. Numunelerin deformasyon oranının belirlenmesi için periyodik olarak ağırlık ölçümleri yapılacaktır. İkinci aşamada farklı ortamlarda korozyona uğramış zincirlerin aynı ağırlığa ulaştığında Charpy V-çentik darbe testleri yapılacaktır. Sonuç olarak zincirin korozyon miktarı, deformasyon hızı ve iç tesir oranı değerleri işletme ortamına bağlı elde edilecektir. Ülkemizde kullanımı yaygınlaşan açık deniz platformları, yüzer rüzgar ve güneş enerji santrallerinin ankraj elemanı zincirlerin hasar mekanizmaları ve işletme ömrü tayini konusunda bilgi birikimi oluşturulacaktır.

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Kırılma Mekaniği , Sürekli Ortam Mekaniği, Peridinamik, fonksiyonel derecelendirilmiş malzemeler,

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

Yüzey Jeolojisi (Jeomorfoloji, Kuvaterner Jeolojisi, Topraklar)

Schmidt çekici, Kuvaterner, buzul, jeomorfoloji, yüzey tarihlendirmesi, SHED, kozmojenik izotoplar, yaş-kalibrasyon eğrisi, Batı Toroslar

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.

ÇAYDAG 114Y548

Proje ile ilgili açıklama girilmemiştir.