Sakarya University of Applied Sciences AXSIS
Not a member yet
2251 research outputs found
Sort by
Evaluation of microstructural, mechanical and tribological behavior of SiC and ZrO2 reinforced brass matrix composites synthesized by spark plasma sintering (SPS)
No full textIn this study, a brass matrix composite with additives such as ZrO2 and SiC was fabricated using the spark plasma sintering (SPS) method. While determining the sintering parameters for the SPS production method, brass samples were produced at two different temperatures, 780 degrees C and 850 degrees C, and two different dwell times of 10 and 30 min. The XRD patterns supports the production of SiC and ZrO2-doped brass matrix composite with peaks of ceramic additives and the main matrix phase. As a result of OM and SEM images showing the homogeneous distribution of the reinforcements in the matrix were obtained. Samples containing 10% ZrO2 and SiC were successfully delivered and the reinforcements increased hardness values, and wear resistance increased many times compared to the pure sample. Samples with and without additives were successfully produced with an average relative density of 99.2% and 98.4% density, respectively. The SPS method is a promising method to improve mechanical properties (wear resistance, hardness, etc.) and microstructure of ZrO2 and SiC-reinforced brass matrix composites
Finite Element Analysis of AA6061/AA5754 Bimetallic Sheets by Constrained Groove Pressing
No full textConstrained groove pressing (CGP) is a severe plastic deformation method used for obtaining ultrafine-grained structures in sheet materials and alloys and for improving their mechanical properties. This study entailed a finite element analysis (FEA) of the CGP process with AA6061/AA5754 bimetallic sheets. The FEA was performed using 30°, 45°, and 60° groove angles; friction coefficients of 0.05, 0.1, and 0.2; and two types of contacts (free and fixed). The thicknesses of the AA6061 and AA5754 sheet materials used in the analysis were 0.8 mm and 1.2 mm, respectively. The analysis showed that the type of contact between the materials is very important and that the effective plastic strain increases as the channel angle increases. © 2024 selection and editorial matter, Amrut Mulay, Swadesh Singh and Andrzej Kocanda
Modeling the effects of external oscillations on mucus clearance in obstructed airways
No full textVarious therapeutic methods are employed to facilitate the clearance of secretions accumulated in the respiratory tracts of individuals with lower respiratory tract disorders. High-frequency chest wall oscillation (HFCWO) device, designed to apply variable amplitude and frequency vibrations to the individuals' chests, stands out among these therapies. In this study, the effectiveness of this treatment method was investigated numerically using computational fluid dynamics (CFD) on the generated mucus-obstructed bronchial geometry. The conducted analyses compared the effects of vibrations acting in the axial, radial, and tangential directions on the clearance of mucus, which exhibits non-Newtonian flow behavior with shear-thinning properties. Simultaneously, the effects of changes in vibration amplitude and frequency, pressure differentials, fluid properties, and ciliary movements on the flow were separately examined and interpreted. The findings demonstrate that ciliary movements are insufficient in mucus-accumulated airways, applied vibrations enhance mucus clearance, and potential improvements in flow are quite sensitive to boundary conditions. © 2023, The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature
The Effect of Niobium Addition and Pre-Annealing on the Tensile Properties of 52CrMoV4 Spring Steel
No full textIn this study, the effect of niobium addition and a specific preheating process on the microstructure and tensile properties of 52CrMoV4 steel used in leaf springs was investigated. Flat and leaf spring materials were used to accomplish this aim. The flat materials under investigation were kept in a furnace for 90 min at 900 degrees C. A homogeneous microstructure was aimed for with the use of this pre-annealing heat treatment in addition to the standard process before rolling used to create NbC. Leaf spring production was carried out with flat materials that possessed various Nb contents, with or without pre-heating. Grain size measurement and tensile tests were performed on the flat and leaf springs. Additionally, scanning electron microscopy images were captured from the fractured surfaces after the tensile tests were carried out. The current study highlights the importance of Nb addition as an alloying element and the effect of the selected pre-annealing process in optimizing the grain structure and enhancing the tensile properties of leaf springs. The leaf spring with a Nb ratio of 0.0376 that was pre-annealed exhibited a finer grain structure (G = 11.3), greater tensile properties (YS = 1550 N/mm2 and UTS = 1688.6 N/mm2), and deeper tear valleys and larger dimples, indicating higher energy consumption during fracturing, according to the SEM images produced, in contrast with the other materials studied
High performance Ca3−xAg0.3LaxCo4O9 materials for aerospace applications of thermoelectric devices
No full textIn the domain of aviation applications, the utilization of thermoelectric materials holds significant importance, particularly in regions characterized by notable thermal gradients, aimed at harnessing these gradients for electricity generation. This study advocates for the adoption of thermoelectric modules, specifically within the operational contexts of fixed-wing aircraft and satellites. These settings require resilient thermoelectric systems capable of effectively exploiting temperature differentials to enable electrical power generation, thus emphasizing the necessity of integrating such modules into their operational frameworks. Accordingly, this paper systematically elucidates the production and characterization of Ca3−xAg0.3LaxCo4O9 for thermoelectric applications in the aerospace sector. Ca3−xAg0.3LaxCo4O9 ceramics are synthesized via the sol–gel method employing Ca, Ag, La, and Co precursor materials. Distilled water serves as the solvent to dissolve the precursors, yielding homogeneous solutions. These solutions undergo magnetic stirring at 100 °C to achieve final homogeneity, with citric acid monohydrate introduced as a chelating agent to expedite xerogel formation. pH and turbidity measurements are conducted on the prepared solutions using a pH meter and turbidimeter, respectively. Following the gelation process, the resulting xerogel is dried at 200 °C for 2 h to eliminate moisture and undesirable gases. Subsequently, the dried powders are calcined at 800 °C for 2 h, yielding the final Ca3−xAg0.3LaxCo4O9 materials. The thermal, structural, microstructural, and thermoelectric properties of the materials are comprehensively characterized utilizing DTA-TG, FTIR, XRD, XPS, SEM, and thermoelectric measurement machines. It is ascertained that the produced semiconducting ceramic materials exhibit efficient suitability for thermoelectric generator production. © The Author(s), under exclusive licence to Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature 2024
Investigation of ballistic properties of recycled fiber reinforced green reactive powder concretes produced with ferrochrome wastes
No full textReaktif Pudra Betonu (RPC) yüksek dayanımlı, özel yapılarda kullanılan ve kullanımı gün geçtikçe artan yüksek maliyetli yeni nesil bir betondur. Bu çalışmada, RPC'lerde kullanılan yüksek mukavemetli ve maliyetli agregalar yerine, ferrokrom üretiminde açığa çıkan atık malzemeler kullanılmıştır. Ayrıca RPC'de mikro boyutlu çelik endüstriyel liflerin yerine ömrünü tamamlamış otomobil lastiklerinden (ÖTL) mekanik olarak elde edilen mikro boyutlu atık çelik liflerin kullanılabilirliği araştırılmıştır. Böylece bünyesinde bağlayıcı madde ve kimyasal katkı maddeleri dışında diğer tüm malzemelerin atık malzemeler kullanılarak elde edilmiş çevreci özelliğe sahip reaktif pudra betonu (GRPC) geliştirilmiştir. Bu da atıkların bertaraf edilmesi ve maliyet açısından geleneksel RPB'nin daha ekonomik GRPB elde edilmiştir. İlk aşamada, lifsiz RPC'de, ferrokrom atıkları kullanılarak fiziksel ve mekaniksel özellikleri incelenmiş ve optimum karışım oranı belirlenmiştir. İkinci aşamada, farklı oranlarda çelik endüstriyel lifi ve çelik ÖTL lifi kullanılmıştır. Son aşamada, GRPC ile betonarme ve zırh çeliği içeren blok numuneler üretilmiş ve balistik özellikler incelenmiştir. Sonuç olarak, en iyi agrega ikame oranının, %70 ferrokrom cürufu (F) ve %30 Olivin (O) olduğu belirlenmiştir. Bu atık agregalar kullanılarak elde edilen RPC numunelerinin basınç dayanım değeri, referansa numuneye göre değeri %15 oranında artış göstermiş ve maliyeti %35,5 oranında azaldığı görülmüştür. Optimum karışıma, aynı oranda çelik endüstriyel lifi ve çelik ÖTL lifi hacimce %4 oranında ilave edilmiştir. ÖTL lifinin karmaşık bir yapıya sahip olması, matris ile lif arasındaki aderansa ciddi avantaj sağlamış ve çelik endüstriyel life göre basınç dayanım ve eğilme dayanımında ciddi şekilde artış sağlamıştır. Karışımda en yüksek eğilme dayanım değeri %4 ÖTL lifinde elde edilmiş ve endüstriyel lifli numuneye göre %11 dayanım değeri daha yüksek olduğu, maliyetin ise %41 oranında düşmüştür. GRPC'nin balistik özellikleri yüksek hıza sahip olan tank mermisi ile test edilmiştir. Merminin numuneye giriş ve çıkış hızı sırasıyla 1434 m/sn ve 144 m/sn ölçülmüştür. Numunenin ciddi oranda merminin kinetik enerjisini sönümlediği görülmüştür. Böylece atık malzemelerden elde edilen GRPC'nin balistik etkilere karşı özel yapılarda kullanılabileceği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Reaktif Pudra Betonu, Ferrokrom cürüfu, Olivin, ÖTL, Balisti
The effect of tourist guide performance on memorable tourism experiences and revisit intention
No full textTourist guides undertake many versatile roles as a requirement of their profession. The realisation of these roles also affects the performance of the guide. Findings obtained from empirical evidence on the effects of the tour guide's performance on memorable tourism experiences and the intention to revisit the Cappadocia region shed light on the importance of these elements on each other. Accordingly, the primary purposes of this research are to measure the effect of tourist guides' performance on memorable tourism experiences and the impact of memorable tourism experiences on revisit intention (RVI). For these purposes, the survey technique obtained data from 569 domestic and foreign tourists who participated in guided tours in the Cappadocia region. According to the results of the research, it has been observed that the performance of the tourist guide influences the memorable tourism experience, and the memorable tourism experience affects RVI. In light of the results, suggestions to tourism stakeholders and researchers are listed. © 2024 Dilara Eylül Koç and Şevki Ulema. All rights reserved
CHAOS THEORY, ADVANCED METAHEURISTIC ALGORITHMS AND THEIR NEWFANGLED DEEP LEARNING ARCHITECTURE OPTIMIZATION APPLICATIONS: A REVIEW
No full textMetaheuristic techniques are capable of representing optimization frames with their specific theories as well as objective functions owing to their being adjustable and effective in various applications. Through the optimization of deep learning models, metaheuristic algorithms inspired by nature, imitating the behavior of living and non-living beings, have been used for about four decades to solve challenging, complex, and chaotic problems. These algorithms can be categorized as evolution-based, swarm-based, nature-based, human-based, hybrid, or chaos-based. Chaos theory, as a useful approach to understanding neural network optimization, has the basic idea of viewing the neural network optimization as a dynamical system in which the equation schemes are utilized from the space pertaining to learnable parameters, namely optimization trajectory, to itself, which enables the description of the evolution of the system by understanding the training behavior, which is to say the number of iterations over time. The examination of the recent studies reveals the importance of chaos theory, which is sensitive to initial conditions with randomness and dynamical properties that are principally emerging on the complex multimodal landscape. Chaotic optimization, in this regard, accelerates the speed of the algorithm while also enhancing the variety of movement patterns. The significance of hybrid algorithms developed through their applications in different domains concerning real-world phenomena and well-known benchmark problems in the literature is also evident. Metaheuristic optimization algorithms have also been applied to deep learning or deep neural networks (DNNs), a branch of machine learning. In this respect, the basic features of deep learning and DNNs and the extensive use of metaheuristic algorithms are overviewed and explained. Accordingly, the current review aims at providing new insights into the studies that deal with metaheuristic algorithms, hybrid-based metaheuristics, chaos-based metaheuristics as well as deep learning besides presenting recent information on the development of the essence of this branch of science with emerging opportunities, applicability-based optimization aspects and generation of well-informed decisions. © 2024 World Scientific Publishing Company
Estimate of 2-D vibrations of a gun barrel under the influence of a statically unbalanced projectile core using artificial intelligence
No full textBu çalışma, statik açıdan dengesiz bir mermi çekirdeğinin namlu üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) ve Yapay Sinir Ağları (YSA) kullanarak bir dinamik analiz gerçekleştirilmiştir. Namlu ucu sapmalarını, atalet, Coriolis, centripedal ve merkezkaç kuvvetleri gibi faktörleri dikkate alarak, atış anındaki namlu vuruş hassasiyetini olumsuz etkileyen dinamik etkiler hesaplanmıştır. Dengesiz mermi çekirdeğine ait temel fiziksel parametrelerin namlu dinamiği üzerindeki etkisini SEY yöntemi kullanarak matematiksel model oluşturulmuştur. Bu matematiksel model, MATLAB ticari yazılımında yazılan özel bir kod ile analiz edilmiş ve 81 adet örnekten oluşan bir veri seti oluşturulmuştur. Bu veri setine, sistemin doğruluk oranının artması için veri artırma işlemi uygulanarak 405 örneğe çıkarılıp yeni bir veri seti oluşturulmuştur. Elde edilen veri setinin %70 eğitim ve %30 test olacak şekilde rastgele ayrıştırılarak YSA modeli geliştirilmiştir. YSA modeli, dört girdi ve bir çıktıdan oluşmaktadır. Ancak, çalışmanın amacı doğrultusunda, her iki eksende (y ve z) analiz yapıldığı için YSA modeli iki bölüme ayırılmıştır. Bu kapsamda, YSA'nın 1000, 2500, 5000, 7500 ve 10000 iterasyon sayısında ve gizli katmanda 5, 10, 20, 30, 40 ve 50 nöron sayısındaki değişim sonucunda elde edilen tahmini değerler karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular doğrultusunda iterasyon sayısının ve nöron sayısının artması işlem süresini ve bilgisayar özelliklerini zorlarken bazı iterasyon ve nöron sayılarında daha kısa işlem süresinde daha iyi sonuçlar alınmıştır. Sonuç olarak, doğrusal olmayan sistemlerin gerçek davranışlarını belirlemek için çok sayıda zaman alıcı ve yüksek maliyetli deneysel çalışmalar gerekmektedir. Bu çalışma ile birlikte, namlu üzerine etki eden faktörleri kapsayacak şekilde SEY ve YSA modellerini birleştiren bir yöntem önerilmektedir. Bu yöntem, belirli durumlarda namlunun tam dinamik davranışını belirlemek ve sonrasında tüm diğer olası ateşleme durumlarında davranışı kesin olarak tahmin etmek için kullanılabilir. Bununla birlikte, önerilen SEY-YSA birleşik yöntemi, daha hassas atışlar elde etmek için namlunun doğrusal olmayan titreşimlerinin etkisini telafi etmek amacıyla namluların tasarımı ve kontrolünde kullanılabilir ve yüksek maliyetli deneysel çalışmaların azaltılmasına olanak sağlayabilir. Anahtar Kelimeler: Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY), Yapay Sinir Ağı (YSA), Namlu Ucu Sapmaları, Atış Hassasiyeti, Dinamik Analiz
Design and manufacturing of zipper cutting machine
No full textTekstil sektöründe ve özellikle ev tekstil ürünlerinde kullanılan en yaygın yan ürünlerden biri fermuar çeşitleridir. KOBİ olarak sınıflandırabileceğimiz tekstil atölyeleri bu fermuarları işleyebilmek için fabrikadan toplar halinde gelen fermuarlar üzerinde boy ölçme, işaretleme, kesme ve elcik takma işlemlerini gerçekleştirmek zorundadırlar. Sanayi 4.0 etkisi ile makineleşme ve sürekli üretim düşüncesi firmalarda mantık olarak yerleşse de makineleşmenin yüksek maliyet problemi ve makine boyutlarından kaynaklı yer problemi atölyelerin makineleşme süreçleri önünde büyük engel teşkil etmektedir. Bu durum sonucunda ise Türkiye 2021 yılı verilerine göre özellikle dokuma, örme ve teknik tekstiller için dünyada en fazla makine ithalatı yapan ülke konumunda yer almaktadır. Bu tez çalışmasında, ülkemizde yerli üretimi bulunsa da markalaşılamamış ve ülkemizdeki ihtiyacı karşılamayan otomatik fermuar kesme makinesinin (OFKM) tasarımı ve üretimi tamamlanmıştır. Bu makine işlevleri olarak top halinde firmalara teslim edilen fermuarların otomatik boy ölçme, işaretleme, kesme ve sayma işlemlerini gerçekleştirmektedir. Bu süreçlerin doğrulamasını ise görüntü işleme ile sağlamaktadır. Çalışma sonunda fermuar üzerinde gerçekleştirilen kesme işlemlerinin doğruluk oranı, kesme süresi ve kalite farklılıkları üzerinden makine ve manuel kesim karşılaştırılması yapılmıştır. Makine çalışması esnasında ise gerekli kesme kuvvetleri hesaplanmıştır. Bu gerekli kuvveti sağlayabilecek boyutlarda bir cihaz ortaya konulmuştur. Bu kuvveti sürekli olarak sağlayabilecek kesme sistemi DA motora bağlı sekizgen kumaş bıçağının giyotin sistemi ile fermuarın üzerine indirilmesi sonucu sağlanmaktadır. Aynı zamanda, fermuarı çekmek için gerekli hesaplamalar yapılmış ve buna göre çekme sisteminin motoru seçilmiştir. Makineye takılacak maksimum fermuar rulosunun çapı 30 cm ve ağırlığı 5 kg'dır. Bu ölçütlere göre yapılan hesaplamalar sonucunda, en az 0,73 N.m tork kapasitesine sahip bir motorun takılması gerektiği belirlenmiştir. Fermuar tipinin ayırt edilmesi ve buna bağlı olarak kesme sürecinin ayarlanması için görüntü işleme kullanılmıştır. Bu işlem sayesinde kemik, plastik ve metal fermuar türleri kolaylıkla tespit edilebilmektedir. Fermuar tiplerinin tespiti işlemi kesme işlemi için referans oluşturmaktadır. Tüm sistem tasarımında sürme, işaretleme ve kesme işlemlerini gerçekleştirecek eleman seçimi yapılmış ve çalışan bir prototip ortaya konulmuştur