OpenMETU (Middle East Technical University)
Not a member yet
110280 research outputs found
Sort by
Maximizing the active power flow controllability in a distribution system with optimum SOP placement
No full textThe classical distribution system has recently begun evolving with the introduction of new assets, such as distributed energy resources and electric vehicles. Although these technologies help nations reduce their greenhouse gas emissions, their adoption at the distribution level presents challenges for system operators. For example, distributed generation can raise network voltage, and uneven electric vehicle use across neighborhoods can lead to feeder imbalance. Soft open points (SOPs) offer a potential solution to these issues without compromising radial operation. However, given their high investment costs, determining their optimal placement in the network is crucial. This paper proposes a linearized approach for optimal SOP placement, designed to maximize network controllability by analyzing the distribution system's behavior and solving the problem using mixed-integer linear programming. The proposed approach can be applied to ring-designed but radial-operated systems by considering various open branches. The strategy is tested on both the IEEE 33-bus test system and the METU distribution system. Using this approach, optimal SOP locations can be determined for all possible radial operation scenarios in a ring-designed system
İNSANİ YARDIMIN TARİHİNİN ELEŞTİREL BİR OKUMASI: YÖNETİMSELLİK, MERHAMET VE İKTİDARIN SÜREKLİLİĞİ
No full textThis dissertation aims to provide a critical reading of humanitarian aid from its modern inception to the present, examining it through the lens of Foucauldian governmentality and framing it as “government of humanity.” The thesis explores how humanitarianism has influenced the definition of crises as humanitarian crises, determined the recipients of aid, and shaped response mechanisms, all within the context of power relations. It examines distinct historical periods from the eighteenth to the twenty-first century, highlighting both transformations and continuities in humanitarianism. Each chapter outlines the key characteristics of its respective period and critiques specific examples of humanitarian aid. This includes but not limited to missionary activities in the nineteenth century, the Red Cross’s responses in Europe during the interwar period, African famines during the Cold War, and the twenty-first-century refugee crisis, all reflecting the prevailing power dynamics of their times. The discourse of compassion in humanitarian aid remains a consistent theme, however, the expression of compassion and the forms of power it utilizes evolve over time, including pastoral power, biopolitics, and neoliberalism. Despite these variations, power relations have always been a fundamental and consistent aspect of humanitarianism throughout its history.Bu tez, insani yardımın modern anlamda ortaya çıkışından günümüze kadar uzanan sürecini eleştirel bir yaklaşımla değerlendirerek, onu Foucault’nun yönetimsellik kavramı çerçevesinde “insanlığın yönetimselliği” olarak ele almaktadır. Çalışma, insani yardımın krizleri nasıl insani kriz olarak tanımladığı, kime yardım edileceğini nasıl belirlediği ve bu krizlere yönelik müdahale mekanizmalarını nasıl şekillendirdiği sorularına, iktidar ilişkileri bağlamında yanıt aramaktadır. Tez, on sekizinci yüzyıldan yirmi birinci yüzyıla kadar insani yardımın geçirdiği dönüşümleri ve süreklilik gösteren yönlerini farklı tarihsel dönemler üzerinden ele almaktadır. Her bölüm, ele alınan dönemin temel özelliklerini ortaya koyarak o dönemin insani yardım pratiklerini eleştirel bir şekilde incelemektedir. Bu bağlamda, on dokuzuncu yüzyıldaki misyoner faaliyetleri, iki savaş arası dönemde Kızılhaç’ın Avrupa’daki müdahaleleri, Soğuk Savaş sırasında Afrika’daki kıtlıklar ve yirmi birinci yüzyıldaki mülteci krizi gibi örnekler üzerinden her dönemin baskın iktidar dinamikleri analiz edilmektedir. İnsani yardım söyleminde merhamet kavramı tüm dönemlerde varlığını korusa da merhametin nasıl ifade edildiği ve hangi iktidar mekanizmalarıyla iç içe geçtiği zamanla değişmektedir. Pastoral iktidar, biyopolitika ve neoliberalizm gibi farklı iktidar biçimleri, insani yardımın işleyişinde belirleyici olmuştur. Ancak tüm bu değişimlere rağmen, insani yardım tarih boyunca iktidar ilişkileriyle şekillenen ve süreklilik gösteren bir alan olmaya devam etmiştir.Ph.D. - Doctoral Progra
Computational study of characteristics of atmospheric pressure glow discharge in helium
Get PDFNumerical analysis of an atmospheric pressure glow discharge (APGD) in helium is carried out. Numerical models are spatially one- and two-dimensional and based on drift-diffusion theory of gas discharges. On the basis of the current-voltage and current density-voltage characteristic curves, the effects of the temperature regime on the cathode surface (cooled vs uncooled), the value of the secondary electron emission coefficient, and the thermal diffusion on the discharge parameters are studied. The possible transition of the discharge to an obstructed mode with gas heating is investigated. An analysis of the formation of normal APGD was carried out, which revealed good agreement with experimental data. The spontaneous emergence of cathode spots is illustrated and discussed
VİSKOELASTİK MALZEMELERİN DEĞİŞKEN-TAM SAYI OLMAYAN TÜREVLERİ İLE KURAMSAL MODELLENMESİ VE DENEYSEL OLARAK MALZEME PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ
No full textPolymeric materials are widely used due to their ease of manufacture, low density, and cost-effectiveness. Their viscoelastic properties, such as stress relaxation and creep, arise from their long molecular chains. Traditional rheological models describing these properties often require numerous parameters, as they rely on multiple springs and dashpots with estimated constants. An alternative approach is fractional calculus, which employs non-integer derivatives and integrals to simplify the modeling process. This method reduces the number of required parameters while providing a more consistent representation of mechanical behavior by allowing the order of differentiation to vary between 0 and 1—representing purely elastic and purely viscous behavior, respectively. The mechanical properties of viscoelastic materials are strongly influenced by environmental factors and loading/deformation history, necessitating a variable-order fractional model rather than a constant-order one. In this study, fractional-order viscoelastic models are applied to materials such as PE300, PTFE, and EVA, utilizing tensile test data. Theoretical models and MATLAB-based simulations are validated through comparisons with experimental results and finite element analysis (FEA). To further enhance predictive accuracy, user-defined material subroutines are developed for the commercial finite element solver ABAQUS, incorporating both constant-order and variable-order formulations. Further verification of the proposed approach is conducted using the tensile test data obtained from a tensile testing machine equipped with non-contact strain measurement devices. The methodology is assessed by simulating tensile tests providing a comprehensive evaluation of the parameter estimation method. Additionally, the effectiveness of the user material subroutine is examined by comparing simulation results with experimental data, ensuring the reliability of the proposed framework.Polimerik malzemeler, üretim kolaylıkları, düşük yoğunlukları ve maliyet etkinlikleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Gerilme gevşemesi ve sünme gibi viskoelastik özellikleri, uzun moleküler zincirlerinden kaynaklanmaktadır. Bu özellikleri tanımlayan geleneksel reolojik modeller, birden fazla yay ve sönümleyici içeren, tahmini sabit değerler kullanan yapıları nedeniyle genellikle çok sayıda parametre gerektirmektedir. Alternatif bir yaklaşım olarak kesirli türevli hesaplama, modelleme sürecini basitleştirmek amacıyla tam sayı olmayan türevler ve integraller kullanmaktadır. Bu yöntem, türev mertebesinin 0 ile 1 arasında değişmesine olanak tanıyarak gerekli parametre sayısını azaltmakta ve mekanik davranışı daha tutarlı bir biçimde temsil etmektedir; burada 0 mertebe tamamen elastik, 1 mertebe ise tamamen viskoz davranışı simgelemektedir. Viskoelastik malzemelerin mekanik özellikleri, çevresel faktörler ile yükleme/deformasyon geçmişinden büyük ölçüde etkilendiğinden, sabit mertebeli bir model yerine değişken mertebeli bir kesirli türevli model kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmada, PE300, PTFE ve EVA gibi malzemelere çekme testi verileri kullanılarak kesirli mertebeli viskoelastik modeller uygulanmıştır. Teorik modeller ve MATLAB tabanlı benzetimler, deneysel sonuçlar ile sonlu elemanlar analizi karşılaştırmaları yapılarak doğrulanmıştır. Öngörü hassasiyetini daha da artırmak amacıyla, ticari sonlu elemanlar çözücüsü ABAQUS için hem sabit mertebeli hem de değişken mertebeli formulasyonları içeren kullanıcı malzeme alt programları (UMAT) geliştirilmiştir. Önerilen yaklaşımın ek doğrulaması, temassız gerinim ölçer cihazlarla donatılmış çekme testi makinesinden elde edilen veriler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, kullanıcı malzeme alt programının etkinliği, simülasyon sonuçlarının deneysel verilerle karşılaştırılmasıyla incelenmiş, böylece önerilen yöntemlerin güvenilirliği sağlanmıştır.Ph.D. - Doctoral Progra
Katı faz mikroekstraksiyon kaplamaları için yeni elektroeğirme stratejileri
No full textSolid phase microextraction (SPME) is a well-known, versatile sample preparation technique with several critical advantages. The versatility of SPME comes from the availability of a large variety of extractive phases and homemade coating preparation methods. However, in SPME, the extractive particles are immobilized in the bulk phase on the surface of support, which decreases the diffusion of analytes within the phase and the kinetic of extraction. This can be eliminated using nanofibrous extractive phases developed directly on the support without needing a bulk polymeric immobilizer, resulting in faster extraction kinetics and fast analysis. Production of nanofibrous extractive phase-coated SPME samplers is possible using an electrospinning process with the advantage of direct deposition of nano- and micro-fibrous polymers on the surface of a support.
In this study, two new electrospinning strategies for the SPME probe preparation were proposed. The first strategy included a novel extractive phase preparation method based on imprinting the analyte during the electrospinning. Templates (trifluralin and carbaryl) were immobilized into a ready-made polymer (polyacrylonitrile) using electrospinning to produce analyte-specific regions, enabling easier production and enhanced analyte-selective extraction. The second strategy was proposed to overcome the reproducibility issues of electrospinning. Opposing the traditional syringe electrospinning, a high voltage was applied to a sword-shaped blade with one drop of polymer mixture, containing poly(divinylbenzene) and polyacrylonitrile. This method provided more controllable production of SPME samplers with fast extraction kinetics.
Both samplers were evaluated successfully in proof-of-concept studies using pesticides (trifluralin, carbaryl, diazinon, malathion, and parathion) frequently used in agricultural production.Katı faz mikroekstraksiyon (SPME), yaygın olarak kullanılan, çok yönlü bir örnek hazırlama tekniğidir. SPMEnin çok yönlülüğü, çok çeşitli ekstraktif fazların ve özel kullanımlara imkân sağlayan kaplama hazırlama yöntemlerinin bulunmasından kaynaklanmaktadır. SPME örnekleyicileri için hazırlık esnasında ekstraktif partiküller, destek yüzeyindeki yığın halindeki yapıştırıcı fazda sabitlenir, bu da faz içindeki analitlerin difüzyonunu ve ekstraksiyon kinetiğini yavaşlatır. Bu durum, yapıştırıcı faza ihtiyaç duyulmadan doğrudan destek üzerinde geliştirilen nanofiber yapısındaki polimerik ekstraktif fazlar kullanılarak ortadan kaldırılabilir ve böylece daha hızlı ekstraksiyon kinetiği ve hızlı analiz elde edilebilir. Nanofiber yapısındaki ekstraktif polimer kaplı SPME örnekleyicilerinin üretimi, bir desteğin yüzeyinde ekstraktif özelliklere sahip nano ve mikro-fiber yapılı polimerlerin doğrudan biriktirilmesi avantajına sahip elektroeğirme işlemi ile mümkündür.
Bu çalışmada, SPME problarının hazırlanması için iki yeni elektroeğirme stratejisi önerilmiştir. İlk strateji, elektroeğirme sırasında analitin baskılanmasına dayanan yeni bir ekstraktif faz hazırlama yöntemidir. Şablonlar (trifluralin ve karbaril), analite özgü bölgeler üretmek için elektroeğirme tekniği kullanılarak hazır bir polimere (poliakrilonitril) immobilize edilmiş, böylece daha kolay üretim ve gelişmiş analit seçici ekstraksiyon sağlanmıştır. İkinci strateji, elektroeğirmenin tekrarlanabilirlik sorunlarının üstesinden gelmek için önerilmiştir. Geleneksel elektroeğirmenin aksine, poli(divinilbenzen) partikülleri içeren poliakrilonitril karışımı bir bıçağa damlatılmış ve yüksek voltaj uygulanmıştır. Bu yöntem, hızlı ekstraksiyon kinetiği ile ince kaplamaların daha kontrol edilebilir üretimini sağlamıştır.
İki örnekleyici de tarımsal üretimde sıklıkla kullanılan pestisitlerin (trifluralin, karbaril, diazinon, malathion ve parathion) kullanıldığı kavram kanıtlama çalışmalarında başarıyla değerlendirilmiştir.M.S. - Master of Scienc
Çift sistemli optimizasyon ile betonarme yapılarda çubuk benzeşimi yöntemi
No full textStrut-and-tie modeling (STM) is widely recognized as a practical design method employed for reinforced concrete structural elements. The first step in conducting reinforcement designs lies in the establishment of the strut-and-tie geometry. Numerous studies have investigated the topology optimization of STMs, utilizing either continuum models or lattice networks. In this study, a novel dual modeling approach is proposed, combining two models, namely the continuum model (specifically, a finite element model) and the lattice network (comprising overlapping truss elements).
The first phase of the proposed approach involves the application of an element removal algorithm based on internal forces and stresses, implemented for both lattice and continuum systems. Subsequently, by exploiting the external energy equivalency exhibited by the two systems, modifications are made to the elasticity moduli of the lattice network. More precisely, for each finite element present in the continuum model, the elasticity modulus is updated utilizing the average elasticity moduli of the truss elements located within the same region. In a similar manner, for each truss element in the lattice network model, the elasticity modulus is adjusted based on the average elasticity moduli of the truss elements in the corresponding region. This iterative process continues until total internal energy change between consequent iterations is less than a threshold value.
To evaluate the accuracy and efficacy of the proposed approach, a comprehensive demonstration is conducted employing the 20 most extensively studied design examples documented in the literature. Additionally, validation studies are performed through nonlinear finite element analyses to verify the adequacy of the calculated reinforcements. These analyses serve as further evidence of the approach's robustness and suitability for practical application within the field of civil engineering.
The study demonstrates that strut-and-tie modeling provides efficient and economical results. This enables engineers to create safer and more cost-effective structural designs. The developed method is notable for its flexibility and accuracy, making it applicable to a wide range of structural elements.Çubuk benzeşimi yöntemi (STM), betonarme yapı elemanlarının donatı tasarımında yaygın olarak kullanılan kritik bir yöntem olarak kabul edilmektedir. Optimum donatı tasarımlarının gerçekleştirilmesindeki en önemli ilk adım, Çubuk geometrisinin oluşturulmasıdır. Bu konuda yapılan çok sayıda çalışma, çubuk benzeşimi yönteminin topoloji optimizasyonunu, ya sürekli ortam modelleri ya da kafes sistemleri kullanarak incelemiştir. Bu çalışmada ise, sürekli ortam modeli (özellikle sonlu eleman modeli) ve kafes sistemi (birbirine geçen çubuk elemanlardan oluşan bir model) olmak üzere iki modeli birleştiren yenilikçi bir çift modelleme yaklaşımı önerilmektedir.
Önerilen yaklaşımın ilk aşamasında, her iki model için de iç kuvvetler ve gerilmeler esas alınarak bir eleman çıkarma algoritması uygulanmaktadır. Ardından, iki sistemin sergilediği dış enerji eşdeğerliği kullanılarak kafes sisteminin elastisite modüllerinde değişiklikler yapılmaktadır. Daha spesifik olarak, sürekli ortam modelindeki her bir sonlu eleman için, aynı bölgede bulunan çubuk elemanların ortalama elastisite modülü kullanılarak elastisite modülü güncellenmektedir. Benzer şekilde, kafes sistem modelindeki her bir çubuk eleman için, karşılık gelen bölgedeki çubuk elemanların ortalama elastisite modülü dikkate alınarak elastisite modülü ayarlanmaktadır. Bu iteratif süreç, toplam iç enerjinin toplamı ile belirlenen yakınsama sağlanana kadar devam etmektedir.
Önerilen yaklaşımın doğruluğunu ve etkinliğini değerlendirmek amacıyla, literatürde en yaygın şekilde çalışılmış 20 tasarım örneği üzerinde kapsamlı bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, hesaplanan donatıların yeterliliğini doğrulamak için doğrusal olmayan sonlu eleman analizleri yapılmıştır. Bu analizler, yöntemin dayanıklılığına ve inşaat mühendisliği alanındaki pratik uygulamalar için uygunluğuna ilişkin ek kanıtlar sunmaktadır.
Çalışma ayrıca, çubuk benzeşim yönteminin diğer yöntemlere kıyasla daha verimli ve ekonomik sonuçlar sağladığını ortaya koymaktadır. Bu durum, mühendislerin daha güvenli ve maliyet açısından daha etkili yapısal tasarımlar oluşturmasını mümkün kılmaktadır. Geliştirilen yöntem, esnekliği ve doğruluğu ile dikkat çekmekte olup karmaşık yapıların tasarımında uygulanabilirliğini göstermektedir.Ph.D. - Doctoral Progra
A data-driven constitutive model for compressible polymeric foams
No full textCompressible polymeric foams exhibit a highly non-linear mechanical behaviour. Classical constitutive models have a fixed Mathema tical expression. Degree of porosity and the cellular structure of the foam affects the mechanical response significantly. In this regard, phenomenological constitutive models may not be successful in modeling a variety of compressible polymeric foams. Data-driven constitutive modeling is a promising approach to solve this problem, here we propose an extended version of B-spline based data-driven framework (Dal, Denli, Açan, & Kaliske 2023) for compressible materials. The model adapts its control point values to reduce the error between data and prediction until a threshold is reached, and is thermodynamically consistent through the use of optimization constraints. The proposed model has been validated with closed-cell EPDM (ethylene propylene diene monomer) with three distinct foam densities. The uniaxial tension and the confined compression experiments were conducted to identify the mechanical behavior of the materials. A non-homogeneous uniaxial compression experiment was performed to validate the control points obtained through the simultaneous fitting of uniaxial tension and confined compression. Finite element analysis was conducted under conditions precisely replicated from the non-homogeneous uniaxial compression experiment. Furthermore, a comparison is performed between the classical constitutive models (Blatz & Ko 1962, Hill 1979) and the proposed data-driven approach. The results show that the data-driven approach is very promising to model the mechanical behavior of compressible polymeric materials
MEME KANSERİNDE F11R GENİNİN 3'UTR BÖLGESİNDEKİ YENİ RNA DÜZENLEME NOKTALARININ KARAKTERİZASYONU
No full textADAR enzymes catalyze adenosine-to-inosine (A-to-I) RNA editing, a crucial post-transcriptional modification that shapes the epitranscriptome. By changing RNA stability, splicing, and translation, this alteration substantially affects gene expression, which in turn affects protein levels and functions. Although dysregulated RNA editing has been connected to several conditions, including cancer, deciphering individual RNA editing cases is still needed. This study focuses on RNA editing events in the 3′ untranslated region (UTR) of F11R (Junctional Adhesion Molecule A (JAM-A)), a gene implicated in breast cancer. Leveraging in-silico predictions from TCGA breast cancer datasets, candidate editing sites were identified for F11R. Given the differential mRNA and protein expression of F11R across breast cancers, we examined RNA editing of F11R in breast cancer cell models. Our experimental results confirmed multiple RNA editing points on F11R 3’UTR and the involvement of ADAR1 in these editing events. We further provide initial insight into the functionality of these editing sites for F11R protein levels. Revealing RNA editing of 3’UTRs may help us better understand the post-transcriptional regulation of gene expression.ADAR enzimleri, epitranskriptomu şekillendiren önemli bir post-transkripsiyonel modifikasyonu adenosin-inosin (A-to-I) RNA düzenlemesini katalize eder. RNA'nın stabilitesini, splicing ve translasyonunu değiştirerek gen ekspresyonu üzerinde önemli bir etki yaratır ve dolayısıyla protein seviyelerini ve fonksiyonlarını etkiler. Anormal RNA düzenlemesinin kanser de dahil olmak üzere çeşitli hastalıklarla bağlantılı olduğu bilinmesine rağmen, RNA düzenleme olaylarının tam olarak aydınlatılması gerekmektedir. Bu çalışma, meme kanserinde rol oynayan F11R geninin 3′ untranslated region (UTR) bölgesindeki RNA düzenleme olaylarına odaklanmaktadır. TCGA meme kanseri verilerinden elde edilen in-silico tahminler kullanılarak meme kanserine özgü düzenleme bölgeleri tespit edilmiştir. F11R'in meme kanserlerinde farklılaşan mRNA ve protein ekspresyon seviyeleri göz önünde bulundurularak, bu çalışmada meme kanseri hücre modellerinde F11R RNA düzenlemesi incelenmiştir. Deneysel bulgularımız, F11R 3’UTR bölgesinde birden fazla RNA düzenleme noktasını ve ADAR1 enzimini bu düzenleme süreçlerinde önemli bir faktör olarak doğrulamıştır. Ayrıca, bu düzenleme bölgelerinin F11R protein seviyeleri üzerindeki potansiyel etkilerine dair ön veriler sunulmuştur. 3'UTR bölgelerinde RNA düzenlemesinin ortaya konulması, gen ekspresyonunun post-transkripsiyonel düzeyde nasıl düzenlendiğini daha iyi anlamamıza katkı sağlayabilir.M.S. - Master of ScienceTUBITAK-223Z28
Beyond Bricks and Mortar: Can Buildings Be Designed and Constructed like a Machine?
No full textThe construction sector faces increasing environmental and technological challenges, with buildings contributing 40% of global energy consumption and significant greenhouse gas emissions. This paper explores the integration of Industry 4.0 technologies, such as Building Information Modelling (BIM) and smart materials, within the Architecture, Engineering, and Construction (AEC) sector. It highlights the shift toward modular design, digitalization, and the circular economy as essential for sustainability. By examining the sector’s slow adaptation to these innovations, the paper emphasizes the need for a more holistic, performance-based approach to design and construction through system understanding