Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.11851/3941
Title: Talaşlı imalat ve aşındırıcılı su jeti işlemlerinin kompozit balistik malzemeler üzerinde karşılaştırmalı deneysel çalışması ve eniyilenmesi
Other Titles: Comparative experimental study and opti·mi·zation of machining and abrasive water jet process on composite balistic materials
Authors: Ünver, Hakkı Özgür
Doğankaya, Emre
Keywords: Aramid fiber takviyeli polimer
Ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen
Talaşlı imalat
Aşındırıcılı su jeti
Çok amaçlı parçacık sürü optimizasyonu
Çok amaçlı bastırılmamış sınıflandırmalı genetik algoritma
Aramid fiber reinforced polymer
Ultra high moleculer weight polyethylen
machining
Abrasive water jet
Multi objective particle swarm optimization
Nondominated sorting genetic algorithm
Issue Date: 2020
Publisher: TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü
Source: Doğankaya, E. (2020). Talaşlı imalat ve aşındırıcılı su jeti işlemlerinin kompozit balistik malzemeler üzerinde karşılaştırmalı deneysel çalışması ve eniyilenmesi. Ankara: TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]
Abstract: Kompozit malzemelerin tüm dünyada, özellikle havacılık ve savunma sanayilerindeki kullanımları gün geçtikçe artmaya devam etmektedir. Sivil havacılıkta önde gelen hedef, yakıt ekonomisini artırmak olup, bu hedefe ulaşım uçak gövdelerinde her geçen gün daha fazla kompozit esaslı malzemelerin kullanılması olarak ilerlemektedir. Savunma sanayinde ise kompozitlerin çeşitli yapısal elemanlar ve zırh malzemeleri olarak kullanımı artarak devam etmektedir. Bu sanayide dayanım-ağırlık oranını artırmak, yani ürünlerdeki mukavemeti artırırken aynı zamanda ağırlıklarını azaltmak en önemli motivasyondur. Ülkemizde Ankara bölgesinde bulunan pek çok havacılık ve savunma sanayi firmasının kompozit malzeme kullanımının, dünyadaki bu gelişmelere paralel olarak sürekli arttığı izlenmektedir. Bu malzemelerin ilk işlemlerinden sonra, havacılık ve savunma sanayilerinin ihtiyacı olan hassas boyutsal isterlere göre net-şekle getirilmeleri kritik önem taşımakta olup, bu alanda talaşlı imalat ve aşındırıcılı su jeti rekabet eden iki ana teknoloji olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında savunma sanayisinde hafif balistik zırh malzemesi olarak sıklıkla kullanılan Aramid Fiber Takviyeli Polimer Matris (AFRP) ve Ultra Yüksek Modulus Polietilen (UHMWPE) üzerinde, trim, delik ve cep operasyonları gerçekleştirmek suretiyle, talaşlı imalat ve aşındırıcılı su jeti teknolojileri kullanımı sırasında, parametrelerin performans ölçütleri üzerindeki etkilerini anlamak için pek çok sayıda deney yapılmıştır. Bu deneyler, deney tasarımı yöntemi ile tasarlanmış ve sonuçları varyans analizi ve yanıt yüzey metotları ile incelenmiştir. Ayrıca örnek işlemlerden alınan numuneler, SEM mikroskopu ile incelenerek kesim yüzeylerinin morfolojileri araştırılmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen regresyon bağlantıları kullanılarak, seçilen operasyonlar üzerinde Parçacık Sürü yöntemi (PSO) ve Bastırılmamış Sınıflandırmalı Genetik Algoritma (NSGA-III) ile çok-amaçlı eniyileme çalışmaları yapılmış. Bu çalışmalarda özellikle çelişen performans ölçütlerinin ödünleşmelerini gösteren 3-Boyutlu Pareto optimal çözüm setleri elde edilmiştir. Son aşamada, elde edilen tün sonuçlar, talaşlı imalat ve aşındırıcılı su jeti işlemlerinin avantaj ve dezavantajları karşılaştırabilmek için değerlendirilmiştir.
Use of Polymer Matrix Composites (PMC) has been an increasing trend in Defense and Aviation industries. In aviation, recent top objective is improving fuel economy that leads to use of more composites because of their lightweight structure. In Defense industry, PMCs are mostly use as structural components and shields. Similarly, composites are preferred because of their superior strength-to-weight ratio properties compared to conventional metal alloys. In Ankara region, it can be observed that, use of PMCs has been increasing considerably by major defense companies and their primary suppliers. In this thesis, Aramid Fiber Reinforced Fiber (AFRP) and Ultra-High Modulus Polyethylene (UHMWPE) which used in defence industry as soft ballistic armour used as specimens for trimming, drilling and pocketing experiments using machining and abrasive water jet technology (ASJ) in order to lay out parameter effects on performance measures. Design of experiments (DOE) method has been used for all experiments and results are analyzed with Analysis of Variance (ANOVA) and Response Surface Method (RSM). Also, for selected specimens, cutting surfaces have been imaged by Scanning Electron Microscopy (SEM) to investigate surface morphology. Furthermore, a novel evolutionary optimization method known as Multi-Objective Particle Swarm Optimization (MOPSO) and Nondominated Sorting Genetic Algorithm technique has been applied to find out trade-offs between conflicting performance measures to selected operations and resulting 3D Pareto optimal solutions sets have been generated. As the last stage, all regression-based relations obtained from experiment have been evaluated in order to compare machining and ASJ technologies and their advantages and disadvantages.
URI: https://hdl.handle.net/20.500.11851/3941
Appears in Collections:Makine Mühendisliği Yüksek Lisans Tezleri / Mechanical Engineering Master Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
641728 (1).pdfEmre Doğankaya_Tez7.84 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

124
checked on Dec 26, 2022

Download(s)

18
checked on Dec 26, 2022

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.