Istanbul Technical University
Ulusal Üniversitelerarası Açık Erişim Sistemi - İstanbul Teknik ÜniversitesiNot a member yet
67356 research outputs found
Sort by
Comparative investigation of radiation attenuation coefficient of MWCNT and magnetic nanoparticle reinforced PMMA
No full textTez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Bu çalışmada, PMMA/MWCNT nanokompozitin ( çok duvarlı karbon nanotüp kompozit) örneklerin yapısal, beta, gama ışını ve nötron zırhlama özellikleri incelenmiştir.PMMA/MWCNT nanokompozit esaslı polimer-x 8 örnek hesaplanmıştır, Burada x = 3,4,15 ve 30 wt.% dir. (wt% (ağırlık yüzdesi) ). PMMA/MWCNT nanokompozit malzemesi NaI gama spektrometresi cihazı ile radyasyon zayıflatma katsayısı,PM 1405 Survey meter ile Beta radyasyonu zayıflatma katsayısı ve Thermo Sciencitific Radeye Nl Nötron dedektörü ile radyasyon zayıflatma katsayısı analizleri gerçekleştirildi. Sayım sonuçlarında , Spektrum eğrisine sahip PMMA/MWCNT nanokompozit malzemeleri artan MWCNT yüzdesiyle arttığını gösterdi.PMMA/MWCNT kompozit malzemelerinin kütle zayıflama katsayıları, yarı değer kalınlıkları (HVL) ve gama spektrumundaki ortalama pik konumları, Co-60 (1,17 MeV ve 1,33 MeV), Cs-137 (0,662 MeV) ve Ba-133 (0,546 MeV) radyoizotopları kullanılarak deneysel olarak belirlenmiştir.PMMA/MWCNT nanokompozit malzemeleri beta,gama ve nötron zırhlama parametreleri belirlendi . Kompozit (PMMA) yapıya daha yüksek miktarda MWCNT eklenmesinin örneklerin radyasyona ve nötronlara karşı zırhlama yeteneğini önemli ölçüde iyileştirdiği gözlemlendi.Gama ışınları ile yapılan deneylerde,PMMA/MWCNT nanokompozit malzemelerde radyasyon iletimi eksponansiyel olarak azalmış, yüksek kütlesel soğurma katsayısına (μ) sahip yapılar daha düşük HVL değerleri ile daha ince tabakalarda etkili koruma sağlamıştır. Ölçümlerde R² değerleri yüksek olup, sonuçlar güvenilir ve tutarlıdır. NaI sintilasyon cihazıyla elde edilen spektrumlar, malzeme kalınlığı arttıkça radyasyonun yoğunluğunun belirgin şekilde düştüğünü göstermiştir.Beta ışınları için yapılan ölçümlerde, MWCNT katkısının iyonizasyon ve saçılma etkilerini artırarak beta partiküllerinin soğurulmasını iyileştirdiği görülmüştür. Metal oksit nanoparçacıkların (Co₃O₄, Fe₃O₄) kullanımı beta zayıflama performansını anlamlı şekilde artırmıştır. HVL değerleri, katkı oranına bağlı olarak değişmekle birlikte, yoğunluğu yüksek malzemelerin daha düşük HVL ile daha iyi koruma sağladığı tespit edilmiştir.Nötron ölçümlerinde ise, CoFe₂O₄ ve Fe₃O₄ nanoparçacıklı kompozitlerin nötron akısını belirgin şekilde azalttığı belirlenmiştir. Bu etki, nötronların elastik ve inelastik saçılma ile nötron yakalama mekanizmalarına bağlanmıştır. PMMA/MWCNT nanokompozitin' yüksek elektriksel iletkenliği ve nanoparçacıkların homojen dağılımı, nötron soğurma başarısında kritik faktör olarak öne çıkmıştır. En iyi performans %3-4 oranında nanoparçacık katkılı kompozitlerde gözlenmiştir.Bu çalışmada MWCNT katkılı PMMA malzemesine homojenize etmek için Atom Transfer Radikal Polimerizasyon (ATRP) yöntemi kullanılmıştır. MWCNT, PMMA'nın radyasyon zırhlama özelliklerini arttırmak için kullanılmıştır.Yüksek Lisan
Ani̇zotropi̇k uyarlanabi̇li̇r ağ üreti̇mi̇ i̇le gi̇rdap etki̇li̇ delta kanatlar üzeri̇nde sayisal si̇mülasyonlar
No full textThesis (M.Sc.) -- Istanbul Technical University, Graduate School, 2025In the world of aerospace engineering, Computational Fluid Dynamics (CFD) has firmly established itself as an indispensable resource, primarily due to its ability to simulate and analyze highly complex fluid phenomena. Within this topic, the aerodynamics of delta wings present a particularly challenging yet highly efficient application for CFD methods. Delta wings, characterized by their slender and sharply swept geometry, are fundamental components in the design of high-performance aircraft, largely because of their distinctive aerodynamic properties, especially when operating at high angles of attack. CFD provides detailed insights into these intricate flow behaviours, and is developed in conjunction with experimental investigations. A key characteristic for which delta wings are known and specifically designed is their capability to generate strong, stable leading-edge vortices (LEVs) at moderate to high angles of attack. These vortices, which due to the sharp leading-edge, operate on the principle of leading-edge suction, creating a significant region of low pressure above the upper wing surface. The phenomenon contributes substantially to the enhancement of the lift mechanism, allowing the aircraft to maintain lift well beyond the stall angle typically observed in conventional airfoils. However, the stability of these beneficial LEVs is not infinite; as the angle of attack increases further, they become unstable and undergo a critical phenomenon known as vortex breakdown. This breakdown is characterized by a sudden disorganization of the vortex structure, an abrupt increase in turbulence, and can lead to detrimental consequences such as a reduction in lift, an increase in drag, and potentially unstable or unpredictable flight characteristics. The precise details of these vortical structures and their breakdown mechanism are crucial areas of study. Through these sophisticated studies and simulations, CFD enables aerodynamic solutions to visualize three-dimensional flow structures, quantify aerodynamic forces and moments acting on the wing, optimize wing designs for enhanced performance, and investigate various flow control strategies aimed at mitigating adverse effects like vortex breakdown. Despite significant advancements in CFD methodologies and computational power, simulating delta wing aerodynamics accurately remains a demanding task. The fidelity of CFD simulations relies heavily on the appropriate selection of modeling parameters, turbulence models. and numerical schemes. Consequently, experimental validation, such as data provided by well-established test cases like the Second Vortex Flow Experiments (VFE-2) and the Sydney Standard Aerodynamic Models (SSAM) 5th Generation Fighter Delta Wing (Gen5) are examined in this study. As mentioned, the present study uses the experimental benchmarks VFE-2 and SSAM-Gen5 delta wing models for the validation of the in-house solver and to examine delta wing flow physics. The studies will be executed by using the in-house RANS solver the HEMLAB algorithm, a vertex-based finite volume method with an efficient edge-based data structure on hybrid meshes to solve the non-dimensional RANS equations. The solver uses the Negative Spalart-Allmaras (SA-neg). For this study SA-neg, SA-neg with Kato-Launder correction, and the Negative Spalart-Allmaras with rotation correction (SA-neg-R) with different rotation constant values are compared. The HEMLAB algorithm uses the HLLC, Roe, and AUSM+up flux discretization methods for the inviscid fluxes. The HEMLAB solver uses the non-linear exact Newton method and the PETSc library, which uses several Krylov subspace algorithms to solve equations. The PETSc-matrix free non-linear solver (SNES) is used by the algorithm. Grid generation has an important role in the process. The quality of the computational mesh is essential for accurately resolving the sharp leading edges of the delta wing and capturing the steep gradients in the pressure and velocity that occur around and in the vortex regions. Unstructured grids provide flexibility for handling complex geometries, whereas structured grids can offer accuracy in regions where the flow is smoother. In this study, despite using fixed meshes, an anisotropic adaptive mesh generation tool the pyAMG library by INRIA, is used in combination of the HEMLAB solver. This tool generates and refines meshes according to the selected functions and necessary regions by using the solution to iteratively refine the mesh resolution.M.Sc
A compartive investigation of the reliability of frequency-domain fatigue analyses using a time-domain approach
No full textTez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Bu tez çalışmasında, bir yapısal sistemin rastgele titreşim yüklemeleri altındaki yorulma davranışı, zaman alanı ve frekans alanı yaklaşımları kullanılarak ayrıntılı şekilde analiz edilmiş ve her iki yöntem karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın temel amacı, frekans alanında farklı frekans çözünürlüğü değerleriyle elde edilen güç spektral yoğunluğu temelli yorulma analizlerinin, zaman alanında yürütülen transient dinamik analizlerle ne derece benzer veya farklı sonuçlar verdiğini ortaya koymak ve bu iki yöntem arasında güvenilirlik açısından anlamlı bir karşılaştırma yapmaktır. Bu kapsamda, analizlerde kullanılmak üzere üç farklı ivme-zaman serisi oluşturulan kod kullanılarak Gaussian dağılım varsayımına uygun şekilde sentetik olarak üretilmiştir. Bu zaman alanındaki sinyaller, frekans alanına dönüştürülerek beş farklı frekans çözünürlüğü değeriyle işlenmiş, böylece çeşitli frekans çözünürlüklerine sahip güç spektral yoğunluğu dağılımları elde edilmiştir. Frekans alanı yorulma analizlerinde, geniş bant spektrum karakteristiğine sahip rastgele titreşim yüklemeleri için literatürde yaygın şekilde kullanılan Dirlik yöntemi esas alınmıştır. Analizler esnasında kullanılan sonlu elemanlar modeli Altair HyperMesh yazılımı ile oluşturulmuş ve tüm yapısal çözümler OptiStruct çözücüsü ile gerçekleştirilmiştir. Öncelikle, modal analiz gerçekleştirilerek yapının mod şekilleri ve frekansları elde edilmiştir. Sonrasında, zaman alanında transient dinamik analizler koşturulurken, frekans alanında rastgele titreşim analizleri gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen bu analizler sonucunda elde edilen değişken gerilme verileri ile yorulma ömrü tahminleri yapılmıştır. Tüm yorulma analizleri Altair HyperLife yazılımı ile yürütülmüş ve farklı MÇG değerlerine karşılık gelen S-N eğrileri kullanılarak değerlendirme yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, her iki analiz türünde de gerilme dağılımının yapısal olarak benzer olduğunu, kritik bölgelerin değişmediğini ortaya koymuştur. Ancak frekans çözünürlüğü değerine bağlı olarak gerilme genlikleri ve buna bağlı olarak ömür tahminlerinde belirgin farklar gözlemlenmiştir. Özellikle düşük çözünürlükteki spektral analizlerde önemli oranlarda farklılıklar ortaya çıkmış, bu da analizlerin güvenilirliğini doğrudan etkilemiştir. Hem çözüm doğruluğu hem de hesaplama verimliliği açısından en dengeli sonuç çalışmanın sonucunda sunulmuştur. Bu nedenle, frekans alanı yorulma analizlerinde güvenilir ömür tahminleri elde edebilmek için uygun spektral çözünürlük seçimi kritik öneme sahiptir.Yüksek Lisan
Keçecizade Fuat Paşa Mosque conservation project
No full textTez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Bu çalışmanın amacı, Osmanlı mimarisinin 19. yüzyılda oryantalist etkiler altında inşa edilen örneklerinden biri olan Keçecizade Fuat Paşa Camii'nde mimari belgeleme çalışmalarıyla koruma sorunlarının tespiti ve yapının geleceğe güvenle aktarılması amacıyla koruma önerilerinin geliştirilmesidir. Çalışma kapsamında, yapının tarihsel süreç içerisindeki gelişimi araştırılarak benzer dönem yapılarıyla karşılaştırmalı analizi yapılmış; plan özellikleri, mimari özellikleri ve süsleme unsurları ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Yapı; önceki yüzyıllarda varlığı bilinen ancak 1865 Hocapaşa yangınıyla yok olan Uzun Şüca Mescidi'nin arsasında cami, türbe, hazire, meşruta ve abdest alma alanlarından oluşan bir külliye olarak inşa edilmiştir.Çalışma kapsamında külliyede yer alan diğer yapıların tarihsel süreçte geçirdiği değişimler ele alınmıştır.Aynı zamanda çalışma kapsamında 19.yy cami mimarisi ve sekizgen plan şemasına sahip benzer dönem yapıları incelenerek Keçecizade Fuat Paşa Cami'nin çağdaşı olan diğer yapılarla olan ilişkisi araştırılmıştır. Yapının araştırılması ve belgelenmesi sürecinde arşiv taramaları, fotoğraf temelli belgeleme, lazer tarama ve detaylı ölçüm teknikleri uygulanmıştır. Yapının mevcut durumu, mimari belgeleme sürecinde elde edilen verilerle hazırlanan ölçekli çizimler(plan, kesit, cephe, detay vb.) ile ifade edilmiştir. Yapımda kullanılan taş, ahşap, sıva ve metal gibi geleneksel yapı malzemelerinin yapı içinde kullanım alan ve biçimlerinin tespit edilmesiyle malzeme analizleri, gözlemlenen bozulma ve hasarların sınıflandırılması ve ölçekli çizimlere aktarılmasıyla hasar analizleri hazırlanmıştır. Arşiv araştırmalarıyla öncelikle yapının tarihiyle ilgili bilgiler edinilmiştir.Bu araştırmalar ve yapı üzerindeki izlerin yardımıyla yapının geçmişte geçirdiği onarımlar değerlendirilmiş, yapı bütünlüğüne zarar veren uygulamalar tespit edilmiştir. Caminin özgün durumuna yönelik araştırmalar, Vakıflar Genel Müdürlüğü Arşivi, Osmanlı arşiv belgeleri, eski haritalar ve fotoğraflar, döneme ait diğer yazılı ve görsel kaynaklar ve dönem yapılarıyla karşılaştırmalar doğrultusunda yapılmıştır. Restorasyon projesiyle birlikte yapının korunması amacıyla gerekli temizleme, sağlamlaştırma, yenileme ve kullanıma yönelik müdahale önerileri geliştirilmiştir. Yapıya ilişkin restorasyon önerileri, uluslararası koruma ilkeleri (Venedik Tüzüğü, ICOMOS İlkeleri ve Tüzükleri, UNESCO Kültürel Miras Koruma İlkeleri vb.) ve yerel mevzuatlar çerçevesinde şekillendirilmiş, minimum müdahale ile özgün malzeme ve yapım tekniğinin korunmasına öncelik verilmiştir. Sonuç olarak; Keçecizade Fuat Paşa Camii, 19. yüzyıl Osmanlı mimarisinde oryantalist etkilerin görüldüğü iç ve dış süslemeleri, plan şeması ve malzeme özellikleri ile korunması gerekli kültür varlığıdır. Camide yapılan yanlış müdahaleler, niteliksiz onarımlar ve çevresel koşullardan kaynaklanan bozulmaların giderilmesi, yapının işlevine uygun olarak özgün haliyle yaşatılabilmesi için öncelikli müdahale kararları belirlenmiştir. Bu amaçla tarihi yapıya zarar vermeyecek şekilde gerekli müdahalelerin geleneksel yöntemlerle gerçekleştirilmesi önerilmektedir. Bu çalışma ile yapının güncel durumu bilimsel bir çerçevede belgelenerek yapıyı korumak üzere koruma önerileri geliştirilmiştir. Önerilen müdahalelerle yapının özgün mimari özelliklerini, günümüz koruma ilkeleriyle uyumlu biçimde geleceğe aktarılmasını hedeflenmektedir.Yüksek Lisan
Yay destekli mesafe kontrolü ile çoklu kapsül endoskopi lokomosyonunun geliştirilmesi
No full textThesis (M.Sc.) -- Istanbul Technical University, Graduate School, 2025Gastrointestinal (GI) tract analysis has been revolutionized since the emergence of wireless capsule endoscopy (WCE) in 2000 and has been widely accepted due to its minimally invasive procedures. While conventional gastrointestinal examinations, such as colonoscopy and endoscopy, involve sedation and multiple insertions, capsule endoscopy offers a more compliant alternative for analyzing the GI tract for patients. Traditional wireless capsule endoscopy systems were mainly focused on imaging, which limited their usability in advanced medical procedures like biopsy, drug delivery, and real-time diagnostics. To overcome such drawbacks, the concept of a multi-WCE train was introduced, where instead of one, multiple capsules synchronously operate to enhance diagnostic and therapeutic capabilities. Ensuring the stable connection of the multi-capsule endoscopy was a primary challenge in WCE train procedures, particularly in sharp turns of the intestinal paths. Previous studies have worked on coil-based inductive power systems and magnetic-based remote actuation to support the intercapsule connection. However, these methods have faced drawbacks during complex GI tract paths. This study aims to overcome these challenges by introducing a new capsule configuration with flexible spiral springs and embedded spherical magnets. This system supports a stable connection between capsules during sharp radius of curvatures (ROCs) of the intestinal path. We proposed a system that consists of multiple capsules, each designed with a special spiral spring equipped with a permanent magnet. These springs allow the capsule train to connect firmly during the entire examination, especially in sharp turns of the bowel paths. This approach provides a physical yet adaptable connection mechanism that does not rely on external power sources. The spring's flexible characteristics adapt to the changes in the inter-capsule distance during movement, ensuring the train remains intact during harsh paths. The evaluation of the effectiveness of this approach was conducted by using finite element analysis, beside physical experiments. The COMSOL multiphysics simulations were focused on assessing the mechanical properties of the model, including K-value evaluations of the springs, yield point, stress distribution under the known forces, and displacement of the spiral springs. Three different intestinal models were used to conduct physical experiments to test various capsule-spring configurations: a basic polylactic acid (PLA) phantom, a silicone-coated bowel model with villus-like shape, and a bovine bowel-covered intestinal model for mimicking the realistic scenarios.M.Sc
Measuring the performance of rainwater harvesting practices in urban open spaces within the context of circular economy
No full textTez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Günümüzde doğal kaynakların hızla tükenmesi ve iklim değişikliğinin etkilerinin derinleşmesi öncelikli gündem konusu haline gelmiştir. Bu tür gelişmeler, kaynakların yönetimine ilişkin mevcut yaklaşımların gözden geçirilmesini ve yeniden yapılandırılmasını gerekli kılmaktadır. Özellikle su gibi yaşamsal öneme sahip bir doğal kaynağın, verimli biçimde kullanılması hem kırsal ölçekte hem de kentsel ölçekte öncelikli bir durum hâline gelmiştir. Bu tez çalışmasında, döngüsel ekonomi yaklaşımı ile yağmur suyu hasadı sistemlerinin kentsel açık alanlardaki performansı değerlendirilmiştir. Dünya yüzeyinin yaklaşık üçte ikisi sularla kaplı olmasına rağmen bu su dağılımında ciddi dengesizlikler bulunmaktadır. Dünyadaki toplam su varlığının yalnızca %0,007'sini doğrudan erişilebilir nitelikte tatlı su kaynakları oluşturmaktadır. Bu oran içme, sulama ve endüstriyel alanlarda kullanılabilecek su miktarının oldukça sınırlı olduğunu ortaya koymaktadır. Küresel ölçekte iklim kriziyle beraber lineer tüketim modeli de doğal kaynakların hızla tükenmesine neden olmaktadır. Ayrıca bu faktörlerle beraber mevcut su varlıkları üzerindeki yük giderek artmakta; bu durum mevcut altyapı sistemlerinin ve kentsel su yönetimi stratejilerinin sorgulanmasına neden olurken daha etkin ve sürdürülebilir su yönetimi politikalarının geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. Döngüsel ekonomi yaklaşımı bu tür sorunlara karşı geliştirilen bir sistem olarak tanımlanmaktadır. Bu yaklaşım üretim ve tüketim süreçlerinin kapalı bir döngü içerisinde gerçekleşmesini ve bir sistemde oluşan atığın başka bir sistemin girdisi olmasını hedeflemektedir. "Beşikten beşiğe" tasarım felsefesi, biyomimikri ilkeleri, endüstriyel ekoloji anlayışı, doğal kapitalizm yaklaşımı ve mavi ekonomi modeli, döngüsel ekonomi kavramıyla ilişkilendirilen kavramlar arasında yer almaktadır. Başlangıçta atık yönetimiyle ilişkilendirilen kavram zaman içerisinde üretim ve tasarım süreçlerini kapsayan bütüncül bir sistem yaklaşımına dönüşmüştür. Döngüsel ekonomi yaklaşımının su yönetim sistemlerine uyarlanmış biçimi olan döngüsel su ekonomisi, suyun tek yönlü kullanımı yerine kapalı sistem içerisinde tekrar dolaşıma sokulmasını hedeflemektedir. Dünya Bankası'nın oluşturduğu WICER modeli, kentlerin su ve altyapı sistemlerini döngüsel ekonomi perspektifiyle yeniden yapılandırmayı ve bu sistemlere dayanıklılık kazandırmayı amaçlamaktadır. Uygulayıcılara yönelik bir rehber olarak tasarlanan model, dayanıklı ve kapsayıcı hizmetler sunmak, atık ve kirliliği ortadan kaldırmak, doğal sistemleri korumak ve yenilemek olmak üzere üç hedef doğrultusunda şekillendirilmiştir. Ayrıca yapılan literatür çalışmalarında döngüsel su ekonomisi kavramının tanıma, yeniden düşünme, kaçınma, azaltma, değiştirme, yeniden kullanma, geri dönüşüm, kademeli kullanma, depolama, geri kazanım, su kaynaklarının geri kazandırılması, dayanıklılık ve ilişkisel yaklaşım stratejileri olmak üzere 14 strateji ile ilişkilendiği tespit edilmiştir. Doğal kaynaklar üzerindeki baskılar göz önüne alındığında yağmur suyu hasadı sistemleri alternatif bir su kaynağı olarak öne çıkmaktadır. Kentsel alanlarda sürdürülebilir su yönetimine katkı sağlayan bu sistem, alternatif bir su kaynağı olmasının yanı sıra yüzey akışlarını azaltarak taşkın riskini düşürmekte, mevcut su temin sistemlerine olan bağımlılığı azaltmakta ve kentsel altyapıyı iklim değişikliğine karşı daha dirençli hale getirmektedir. Yağmur suyu hasadı sistemlerinin Mezopotamya, Antik Roma ve Bizans dönemlerinden günümüze kadar tarihsel gelişimi ve kavramın literatür içerisindeki gelişimi incelenmiştir. Ayrıca, çalışma kapsamında mikro havza ve makro havza yöntemleri temelinde sınıflandırılan yağmur suyu hasadı sistemleri ile bu sistemlerin kentsel ölçekteki uygulamaları detaylı olarak ele alınmıştır. Bununla birlikte, çalışma alanlarına önerilen sistemin kentsel açık alanlardaki uygulanabilirliği kapsamlı biçimde değerlendirilmiştir. Çalışma alanı olarak, Akdeniz ve Karadeniz iklimleri arasında geçiş bölgesinde yer alan İstanbul şehrinde Taksim Meydanı ve Gezi Parkı seçilmiştir. Birbirlerine yakın bölgede konumlanan, aynı iklim kuşağında yer alan, farklı zemin karakterlerine sahip ve orta ölçekli kamusal açık alan statüsüne sahip bu alanlarda yapılan çalışmalar üç temel eksen doğrultusunda şekillendirilmiştir. İlk olarak her iki çalışma alanında da yüzey özellikleri ve meteorolojik veriler göz önüne alınarak yıllık yağmur suyu potansiyelleri hesaplanmıştır. Ardından mevcut bitki örtüsü ve su ihtiyaçları göz önüne alınarak verimli kaynak kullanımına yönelik sulama sistemleri önerilmiştir. Alanların su ihtiyaçları ve yağmur suyu depolama potansiyelleri ile depolamaya ve kullanıma yönelik sistem tasarımı geliştirilmiştir. Son aşamada ise proje kapsamında elde edilen bulgular, uygulanan yöntemler ve sistemin genel işleyişine dair çıktılar detaylı biçimde değerlendirilmiş; bu değerlendirme aracılığıyla önerilen modelin çevresel ve ekonomik açıdan nasıl bir katkı sunduğu ortaya konmuştur. Her iki alan için önerilen sistemler çevresel sürdürülebilirlik açısından değerlendirildiğinde mevcut altyapı sisteminde kanalizasyon sistemine yönlendirilen yağmur suyunun doğrudan depolama sistemlerine aktarılmasıyla beraber suyun doğal döngüye yönlendirilmesi sağlanmıştır. Ayrıca depolan suyun, çalışma alanlarında ihtiyaç duyulan su miktarının çoğunu karşıladığı görülmüştür. Sistemlerin ekonomik boyutu incelendiğinde ise amortisman süresinin makul sayılabilecek düzeyde kalması, düşük bakım maliyeti ve uzun vadeli bütçe tasarrufu sağlaması gibi unsurlar ön plana çıkmaktadır. Sonuç olarak bu tez, yağmur suyu hasadını yalnızca teknik bir uygulama olarak değil; döngüsel ekonomi, döngüsel su ekonomisi, iklim adaptasyonu, kentsel dirençlilik ve sürdürülebilirlik politikalarını kapsayan bütüncül bir strateji olarak ele almaktadır. Döngüsel su ekonomisi stratejileriyle yüksek düzeyde örtüşen bu sistemler, yerel ölçekte su döngüsünü yeniden yapılandıran, farklı kentsel sistemler arasında iş birliğini teşvik eden ve doğal kaynakların bütüncül bir yaklaşımla yönetilmesini esas alan bir model sunmaktadır.Yüksek Lisan
Neuromorphic computing and memristor-based network attack detection systems: New approaches in cyber security
No full textTez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Güncel siber tehditler, giderek artan trafik hacimleri ve karmaşık saldırı vektörleri nedeniyle geleneksel imza-tabanlı çözümlerin sınırlarını zorlamaktadır. Gecikme ve enerji kısıtları altında çalışan uç/bulut-kenarı sistemlerde, hem bilinen hem de "zero-day" niteliğindeki bilinmeyen saldırıların yakalanması için daha verimli, adaptif ve düşük maliyetli yaklaşımlara ihtiyaç vardır. Bu tez, nöromorfik hesaplama ilkelerini (olay-tabanlı işleme, sivri uç/spike tabanlı temsil) ve memristif donanım olanaklarını, saldırı tespit sistemlerine (IDS) uyarlayan bir çatı önermektedir. Çalışmada spiking autoencoder (SAE) ve spiking varyasyonel autoencoder (SVAE) mimarileri üzerine kurulu, unsupervised/yarı-gözetimsiz anomali tespiti yaklaşımı geliştirilmiş; model öğrenimi ile donanıma eşleme süreci "train-then-constrain" çizgisinde ele alınmıştır. Özellikle Intel Loihi/IBM TrueNorth sınıfı nöromorfik işlemcilerle ve memristör çapraz-çubuk matrisleriyle uyumlu düşük bitli nicemleme, ağırlık ayrıklaştırma ve çekirdek/sinaps yerleşimi stratejileri, çalışma kapsamının ayrılmaz parçasıdır. Veri tarafında, geniş kabul görmüş NSL-KDD ve CICIDS2017 veri setleri esas alınmış; öz nitelik temizleme, kodlama ve dengeleme adımları sistematik bir iş akışı şeklinde uygulanmıştır. Kodlama cephesinde hibrit bir strateji izlenmiş; ikili (binary), hız-tabanlı (rate) ve ateşleme-zamanı (time-to-spike, TTS) kodlama yöntemleri, nöromorfik sinir katmanlarına uygun spike akışları üretmek üzere kalibre edilmiştir. Rate kodlamada hedef ortalama spike oranı p̄, zaman penceresi T ve özellik boyutu D göz önüne alınarak beklenen spike sayısı T×D×p̄ düzeyinde kontrol edilmiştir; T'nin artırılmasının beklenen olay sayısını doğrusal büyüttüğü analizlerle gösterilmiştir. Bu sayede hem bilgi kaybı sınırlandırılmış hem de olay-tabanlı donanım tarafında enerji-gecikme dengesi optimize edilmiştir. Model mimarisinde SAE ve SVAE'nin tercih edilmesinin temel gerekçesi, etiket bağımlılığını azaltarak "normal davranışın spiking temsillerini" öğrenebilme yeteneğidir. SAE, yeniden yapım hatasını (binary çapraz entropi) minimize ederken; SVAE, olasılıksal gizil değişkenler üzerinden β-ağırlıklı ELBO optimizasyonu ile düzenli bir gizil alan öğrenir. Bu olasılıksal çerçeve, özellikle zero-day koşullarında gözlenen dağılım kaymalarına karşı daha esnek karar yüzeyleri sağlar. Her iki mimari de LIF nöronları ve vekil-türev yaklaşımlarıyla eğitilmiş; eğitimden sonra ağırlıklar simetrik int8 düzeyine nicemlenerek çekirdekler/sinapslar üstünde ayrıklaştırılmıştır. Eğitim-doğrulama-test ayrımlarında veri sızmasını önlemek ve adil kıyaslama yapmak amacıyla katı ilkelere bağlı kalınmıştır: karar eşiği τ, yalnızca doğrulama kümesindeki yeniden yapım ya da ELBO skor dağılımının üst yüzdeliklerine (%97–%99.9) göre seçilmiş ve test aşamasında dondurulmuştur. Dengesiz sınıf koşullarını doğru yansıtmak için ROC-AUC ile birlikte PR-AUC, saldırı sınıfı odaklı Precision/Recall/F1 ve Balanced Accuracy birlikte raporlanmıştır. Uygulama senaryosuna göre "dengeli politika" (BA maksimizasyonu) ya da "saldırı odaklı politika" (Recall/F1 maksimizasyonu) benimsenmiş; eşik kalibrasyonu buna göre yapılmıştır. Bu prosedür, sabit yanlış-alarm (FPR) ya da sabit geri çağırma (Recall) rejimlerinde operasyonel kararlılığı artırmıştır. Deneysel çalışma iki eksende yürütülmüştür: (i) Algısal performans: SAE/SVAE'nin CNN, RNN/LSTM ve Transformer tabanlı çizgilerle karşılaştırılması; (ii) Donanım verimliliği: CPU/GPU'ya kıyasla Nöromorfik sınıfı ve memristör prototiplerinin enerji, gecikme, bellek ayak izi ve akson yoğunluğu metrikleri. NSL-KDD'de özet metrikler, SVAE'nin düşük FPR ve yüksek Recall bölgelerinde daha kararlı kaldığını; bu dengenin F1 ve PR-AUC üstünlüğüne yansıdığını göstermektedir. Zero-day alt senaryolarında SVAE, tüm geri çağırma aralığında SAE'ye göre daha yüksek duyarlılık üretmekte; PR-AUC bakımından da belirgin bir üstünlük sergilemektedir. Sayısal bulgular, önerilen yöntemin hem bilinen hem de bilinmeyen tehditlerde etkili olduğunu ortaya koymaktadır. "Tespit edilen anomaliler oranı" başlığında özetlenen sonuçlara göre imza-tabanlı bilinen saldırılarda başarı %95,30; zero-day saldırılarda ise %89,00 seviyesine ulaşmıştır. Ayrıca saldırı türü bazında (ör. DDoS, MITM, phishing) oranlar yüksek düzeydedir ve zero-day alt kümesi için de rekabetçi değerler raporlanmıştır. Metodolojik olarak farkların tesadüfi olup olmadığını sınamak üzere McNemar ve işaret testleri ile bootstrap güven aralıkları kullanılmış; eşik seçimi ise doğrulama üzerinde belirlenip testte sabitlenerek tekrarlanabilirlik güçlendirilmiştir. Donanım verimliliği karşılaştırmaları, nöromorfik/memristif platformların enerji ve gecikme açısından klasik CPU tabanlı çalışmaya kıyasla kayda değer üstünlük sunduğunu göstermektedir. Örneğin TrueNorth sınıfı bir yerleşimde tahmini kestirim başına enerji ~0.012 J ve gecikme ~3.8 ms seviyesindeyken, CPU tabanlı karşılaştırmada bu değerler sırasıyla ~0.250 J ve ~22 ms düzeyindedir; bellek ayak izi ve çekirdek ataması da donanıma elverişli ölçekte tutulabilmiştir. Memristör prototiplemesinde sinaptik iletkenlikler ayrık ağırlıklara eşlenmiş; yaz-okuma sürünmesi ve gürültü etkileri yinelemeli kalibrasyonla dengelenmiştir. Bu bulgular, uç cihazlarda enerji-gecikme kısıtları altında gerçek zamanlı IDS dağıtımını mümkün kılmaktadır. Çalışmanın özgün katkıları üç başlıkta toplanabilir: (i) Nöromorfik donanımla uyumlu hibrit veri kodlama ve spike bütçesi yönetimi (p̄, T, D parametrelerinin birlikte kalibrasyonu) sayesinde hem bilgi bütünlüğü hem de enerji-gecikme dengesi korunmuştur. (ii) SAE/SVAE'nin donanıma eşlenmesini kolaylaştıran ayrık ağırlıklar, int8 nicemleme ve çekirdek/sinaps yerleşimi prosedürleri açıkça tanımlanmış; memristif çapraz-çubuklara aktarımda sürünme/gürültü telafisi pratik bir akışa bağlanmıştır. (iii) Adil değerlendirme ve eşiğe duyarlı raporlama ilkeleri (τ'nin doğrulama-temelli seçilmesi; ROC-AUC ve PR-AUC'nin birlikte verilmesi; BA/F1 odaklı politika seçimi), IDS literatüründeki dengesiz veri ve operasyonel maliyet sorunlarını pratikte gözetmiştir. Sınırlılıklar ve gelecek çalışmalar açısından, daha geniş ölçekli trafiğin (ör. CICIDS2017 tam akışları), canlı ağ telemetrisi ve farklı saldırı türleriyle (ör. tedarik zinciri, çok-aşamalı APT) sınanması; ayrıca federatif/kenar dağıtımla model güncellemelerinin gecikme-gizlilik dengesinde yönetilmesi planlanmaktadır. Donanım tarafında, çok çekirdekli nöromorfik dizilerde akson yönlendirme maliyetleri ve bellek dar boğazları için akıllı yerleşim/bağlaç stratejileri; memristörlerde dayanıklılık-kararlılık (endurance/retention)-hassasiyet (conductance precision) üçgeninin uygulamaya özel optimizasyonu da önemli bir araştırma vektörüdür. Sonuç olarak, tezde sunulan çatı; zero-day tespitinde rekabetçi doğruluk, düşük gecikme ve yüksek enerji verimliliğini birlikte sağlayarak, gerçek zamanlı ve kaynak kısıtlı ortamlarda uygulanabilir bir IDS çözümü ortaya koymaktadır.Yüksek Lisan
Research of tip clearance effects and casing grooves on fluid flow in an axial pump with computational flud dynamics analysis
No full textTez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Bu tez çalışmasında eksenel akışlı bir pompanın kanat ucu mesafesinin ve gövde üzerine açılan olukların pompa performansına etkisi incelendi. Yüksek debi gerektiren sistemlerde çokça tercih edilen eksenel pompaların verimliliğinin arttırılması ve/veya en yüksek seviyede tasarlanması mühendislik açısından büyük önem taşımaktadır. Pompanın kanat ucunda kanat ucu girdapçıklarının (KUG) nasıl oluştuğu ve konumu, bunun performansa etkisi ve bu analizlere dayanarak kanat ve pompa verimini arttırma yolları araştırıldı. Kanat ucu girdapları, basma kanadından emme kanadına doğru, yüksek basınçlı bölgeden düşük basınca doğru gelişen sızıntı akımlarının etkisiyle oluşur ve bu yapı kanat etrafındaki akışı doğrudan etkiler. Belli bir akış hacmi belirlenerek pompa kanatları etrafındaki üç boyutlu, türbülanslı ve sıkıştırılamaz akış, Hesaplamalı Akışkan Dinamiği (HAD) yaklaşımıyla analiz edildi. Ansys Icem CFD yazılımı kullanılarak farklı kanat ucu mesafeleri için çözüm ağı oluşturulmuştur. Tüm çözüm ağları, hegzagonal elemanlar kullanılarak hazırlandı. Çözüm ağları oluşturulurken özellikle sınır tabaka bölgelerinde çözünürlüğe önem verilmiş ve y+ değeri küçük tutulmuştur. Ansys CFX yazılımı kullanılarak analizler yapılmıştır; Ortalama-Reynolds Navier-Stokes denklenmleri çözümlenmiş ve KGA (Kayma Gerilmesi Aktarımı) türbülans modeli seçildi. Eksenel akışlı pompalar üzerine yapılan araştırmalar detaylıca incelendi. Literatürde kanat ucu girdapçıklarının pompa geometrisine ve kanatta oluşan kavitasyona olan etkilerine dair yapılan analizler, gözlemler, tasarım iyileştirme önerileri ele alındı; kanat ucu girdabının karakterizasyonuna yönelik belirlenen metodlar ve katkılar listelendi. Çalışma kapsamında öncelikle çözüm ağı bağımsızlık çalışması yapıldı, çözüm ağı kalitesi, sınır tabaka çözünürlüğü, y+ değeri değerlendirildi ve en iyi çözüm ağı seçildi. Daha sonra, sınır koşullar belirlenerek farklı debi değerlerinde pompa karakteristik eğrileri hazırlandı. Hidrolik verimin en yüksek görüldüğü noktada kanat ucu girdapçıklarının oluşumu incelendi. Kanat ucu girdabı, hücum-firar kanadı doğrultusunda kanadın üç farklı bölgesinde kanat yüzeyine dik yüzeylerde görüntülendi. Bulgular ve sonuçlar, hem görüntülü hem sayısal sonuçlar halinde ortaya kondu. Akış çizgileri ve basınç dağılımları incelendi; basınç farkı, hidrolik güç, mekanik güç, verim ve manometrik basma yüksekliği hesaplandı. Nihayetinde, yapılan analizlere istinaden yapılan gözlemler ve kanat ucu tasarımını parametrik hale getirebilmek için belirlenen öneriler sunuldu.Yüksek Lisan
Bilinen hata oranlarıyla kuantum sistemlerinde güvenilir veri aktarımı
No full textThesis (M.Sc.) -- Istanbul Technical University, Graduate School, 2025Quantum communication offers revolutionary potential but remains limited by errors caused by decoherence, photon loss, and imperfect operations. This thesis first reviews the theoretical foundations of quantum computation and major approaches to quantum error correction, including Shor, Steane, and surface codes, to establish the background of current reliability methods. The main contribution presents a practical and lightweight procedure for reliable data transmission in quantum systems with a known error rate. The method treats repeated transmissions as Bernoulli trials and determines message reliability using the Clopper–Pearson binomial confidence interval. Transmission stops once the confidence level exceeds the acceptable error threshold, ensuring statistically verified correctness without violating quantum constraints such as the no-cloning theorem. This approach is simple to implement, adaptable to different confidence levels, and particularly useful for photon-based quantum links. By turning statistical information about error rates into a concrete stopping rule, it complements existing error-correction methods and provides an additional reliability layer for future quantum communication systems.M.Sc
Utilizing thermal infrared data in surface rupture mapping, the case of feb 6, 2023 Pazarcık earthquake, Kahramanmaraş
No full textTez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025Depremler sonrasında kilometrelerce uzunlukta oluşan yüzey kırıklarının izlenmesi ve haritalanması deprem haraketlerinin anlaşılması için oldukça önemlidir. Yüzey kırıklarının genelde uzun alanlara yayılması ve bazı durumlarda yüzeye çıkan kırıkların yanısıra yüzeyin altında da kırığın devam ettiği bilinmektedir. Bu gibi durumlarda yüzey kırıklarının kesintisiz haritalanmasında fiziksel saha çalışmaları çok uzun zamanlar almaktadır. Uzaktan Algılama kaynakları olan uydu görüntülerinin kullanılması ise hem çözünürlük yetersizliği hem de atmosferik gürültüler nedeniyle zor olabilmektedir. Bu çalışmada, sırasıyla 7.7 ve 7.6 büyüklüğünde meydana gelen Kahramanmaraş depremleri sonrası birinci deprem kaynaklı oluşan yüzey kırığının kesintisiz haritalanması için termal ve optik kamera monte edilmiş İHA kullanılarak 280 kilometre uzunluğundaki yüzey kırığı boyunca 2023 yılı Mart ve Haziran aylarında uçuşlar gerçekleştirilerek, termal ve optik görüntüler alınmıştır. Uydu ve hava fotoğrafı görüntülerinde yüzey kırıklarının ormanlık alanlarda ve yoğun bitki örtüsü altında takibinin yapılamaması ve dahi optik kamerada görünmeyen bazı fay izleri termal görüntüleme ile belirgin şekilde haritalanabilmesi bu çalışmanın önemini ortaya koymaktadır. Haritalama süreci, yüzey kırığının çevresine kıyasla oluşan sıcaklık farklarına dayalı olarak gelişen pozitif ve negatif termal anomalilerin termal veri üzerinden izlenmesi ve optik görüntüler ile doğrulanarak haritalanması şeklinde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca çalışmada, yüzey kırığı boyunca gözlenen anomalilerin büyüklüğü ve dağılımını etkileyen faktörleri incelemek amacıyla normalize edilmiş bitki ve nem indeksi farkı, hava sıcaklığı, litoloji, bakı, eğim, güneşin yüksekliği ve geliş yönü parametreleri de değerlendirilerek bütüncül bir yaklaşım sunulmak istenmiştir. Çalışmada anomali farklılıklarının sadece tek bir parametreye göre şekillenmediği aksine nem, bitki indeksi, hava sıcaklığı gibi atmosferik etkilerin yanı sıra güneşe maruziyet ve kırığın türüne bağlı olarak bir arada çoklu parametrelerin etkisiyle oluştuğu ortaya konulmuştur. Bu çalışmayla birlikte ilk kez, bir deprem yüzey kırığı termal görüntüler kullanılarak yaklaşık 280 km boyunca haritalanmıştır. Termal görüntüleme yönteminin haritalama sürecine entegre edilmesi, amacına hizmet ederek başarılı bir veri seti ortaya koymuştur. Bu yöntemin, geleneksel teknikleri tamamlayıcı nitelikte bir araç olarak tercih edilebileceği öngörülmekte olup, deprem davranışlarının ve fay hareketlerinin izlenmesine yönelik gelecekteki çalışmalara da önemli katkılar sağlayacağı değerlendirilmektedir.M.Sc