E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi - Pamukkale Univ Muh Bilim Derg: 22 (1)
Cilt: 22  Sayı: 1 - 2016
1.
Kapak-İçindekiler
Cover-Contents
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Sayfalar I - V

2.
Kam mili üretiminde kullanılan gri dökme demir ve sfero dökme demirlerde çil oluşumunun mekanik özelliklere etkisi
Effect of chill formation on the mechanical properties and microstructure of grey and nodular cast irons used in automotive industry
Halit Sübütay, Mehmet Şimşir, Murat Aydın, Bahadır Karaca
doi: 10.5505/pajes.2015.17048  Sayfalar 1 - 7
Otomobillerde kullanılan kam milleri dökme demirden (gri dökme demir, küresel dökme demir) veya çelikten üretilmektedir. Bu çalışmada gri ve küresel grafitli dökme demirin yüzeylerinde çil oluşumunun sertlik, aşınma, darbe tokluğu ve mikro yapı üzerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, gri ve küresel dökme demirlerden çilli ve çilsiz olmak üzere dört farklı kam mili hazırlanmıştır. Kam milleri döküm yöntemiyle üretildikten sonra mekanik testler yapılmıştır. Yüzeyde oluşan çilin dökme demirin sertliğini ve aşınma direncini artırdığı, gri çil ve küresel çil dökme demirin aşınma miktarının hemen hemen aynı olduğu tespit edilmiştir. Maksimum sertlik gri çil dökme demirde elde edilmiştir. Gerçekleştirilen darbe tokluğu testi sonucunda darbe tokluğunun çil oluşumu ile azaldığı tespit edilmiştir. Maksimum darbe tokluğu Küresel dökme demirde elde edilmiştir. Dökme demirlere ait mikro yapı optik mikroskopta incelendi ve aşınma yüzeyleri ise taramalı elektron mikroskobu ile incelenerek aşınma mekanizmaları değerlendirildi.
Cam shafts used in automobiles are produced by cast iron (grey cast iron, nodular cast iron) or steel. In this study, effect of chill formation on the surface of grey and nodular cast irons is investigated on the wear behavior, hardness, impact toughness and microstructure of grey and nodular cast irons. For this purpose, four types cam shaft made of grey cast iron with and without chill on the surfaces and nodular cast iron with and without chill on the surfaces, were casted. Mechanical tests were conducted after the camshafts have been produced by casting method. Surface hardness and wear resistance of grey and nodular cast irons have been improved by chill formation on the surfaces and it is concluded that the amount of wear on the surfaces of grey cast iron with chill and nodular cast iron with chill is almost the same. Maximum hardness value was obtained on the surface of grey cast iron with chill. The impact toughness has been found to decrease by chill formation. Maximum impact toughness value was obtained on nodular cast iron. Microstructures of grey cast iron with and without chill and nodular cast iron with and without chill were examined under optical microscope and worn surfaces of cast irons were examined by scanning electron microscopy (SEM). Wear mechanisms of the four types of cast iron were evaluated by SEM examination.

3.
Artımlı sac şekillendirme tekniği ile otomobil sac parça üretimi
Automobile sheet metal part production with incremental sheet forming
İsmail Durgun, Ali Sakin
doi: 10.5505/pajes.2015.37980  Sayfalar 8 - 16
Günümüzde küresel problemlerin etkisini hissedilir derecede arttırması, enerji verimliliği ve sürdürülebilir üretim yöntemlerine olan ilginin artmasına neden olmaktadır. Ayrıca bu olumsuz şartların sonucu olarak, ulusal veya uluslararası proje platformları, üretici firmalar ileri üretim teknikleri kapsamında birçok çalışma yapmakta veya mevcut çalışmaların iyileştirilmesi konusunda çaba sarf etmektedirler. Bu çalışma da son zamanlarda yerini ileri üretim teknikleri kapsamında sürdürülebilir üretim yöntemi olarak bilinen Artımlı Sac Şekillendirme (ASŞ) metodu kullanılarak sac parça üretimi gerçekleştirilmiştir. Uygulama olarak araç çamurluk sacı farklı takım yolları ve kalıp setleri kullanılarak, kalıplı, kalıpsız olarak şekillendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda operasyonda kullanılan yöntem ve parametreler birlikte ele alınarak değerlendirilmiştir.
Nowadays, effect of global warming is increasing drastically so it leads to increased interest on energy efficiency and sustainable production methods. As a result of adverse conditions, national and international project platforms, OEMs (Original Equipment Manufacturers), SMEs (Small and Mid-size Manufacturers) perform many studies or improve existing methodologies in scope of advanced manufacturing techniques. In this study, advanced manufacturing and sustainable production method "Incremental Sheet Metal Forming (ISF)" was used for sheet metal forming process. A vehicle fender was manufactured with or without die by using different toolpath strategies and die sets. At the end of the study, Results have been investigated under the influence of method and parameters used.

4.
Sürtünme karıştırma nokta kaynak tekniği ile birleştirilen farklı alüminyum levhaların taguchi analizi
Taguchi analysis of dissimilar aluminum sheets joined by friction stir spot welding
Mustafa Kemal Bilici, Barkın Bakır, Yahya Bozkurt, İrfan Çalış
doi: 10.5505/pajes.2015.06641  Sayfalar 17 - 23
Son yıllarda, yeni ve kompleks yapılardaki malzemelerin kaynağı, endüstri için sorun teşkil etmektedir. Bu malzemelerin birleştirilmesinde katı hal kaynak yöntemleri etkili olmuştur. Alüminyum ve alüminyum alaşımlarından üretilen levhaların özellikle otomotiv, demiryolu ve savunma sanayii gibi alanlarda katı hal kaynak yöntemlerinin uygulanması gerekliliğini ortaya koymuştur. Katı hal kaynak yöntemlerden birisi de sürtünme karıştırma nokta kaynağıdır (SKNK). SKNK’de maksimum kaynak kuvvetini elde etmek için kaynak parametreleri çok önemlidir. SKNK parametreleri olarak (takım dönme hızı, takım dalma derinliği, takım bekleme süresi ve takım eğim açısı) seçilmiştir. Bu çalışmada, AA2024-T3 ile AA5754-H22 alüminyum alaşımı sac levhaların SKNK tekniği ile birleştirilmesi taguchi analizi ile incelenmiştir. Kaynak parametrelerinin kopma kuvvetine etkisi, çekme-makaslama deneyi ile belirlenmiştir. “En büyük-en iyi” kalite kontrol karakteristiği ile optimum kaynak parametreleri Varyans Analizi (ANOVA) metodu kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar hem grafiksel hem de sayısal verilerle değerlendirilmiştir. Kaynak kopma mukavemetine etki eden en önemli parametreler takım dönme hızı (%44.74) ve takım bekleme süresi (%31.60) olarak tespit edilmiştir. Taguchi analizi sonucunda yapılan karşılaştırma deneylerinde kaynak kopma mukavemeti başlangıç parametresine göre %42 oranında artış göstermiştir.
In recent years, the welding of materials of new and complex structure constitutes a problem for the industry. The solid state welding method for joining of these materials were effective. Sheets produced from aluminum and aluminum alloys, especially in areas such as automotive, railway and defense industry have revealed the requirement of the application of solid state welding methods. The friction stir spot welding is one of the solid state welding method. Welding parameters is very important FSSW in order to obtain the maximum welding strength in FSSW. SKNK as parameters (tool rotational speed, depth, dive team, team and team inclination angle of standby time) is selected. In this study has investigated the joining of AA2024-T3 and AA5754-H22 aluminum alloy sheets with FSSW technique by Taguchi analysis. “The highest -the better” quality control characteristic using the Analysis of Variance (ANOVA) method were obtained the optimum welding parameters. The results have been analyzed both the graphical methods and numerical data. The most important parameters affecting the weld tensile strength were detected as tool rotation speed (44.74%) and the team of waiting time (31.60%). Weld tensile strength by Taguchi analysis result conducted for comparing experiments the increased by 42% compared to the initial parameters.

5.
Ortotropik değişken kalınlıklı disk problemlerinin analitik çözümleri
Analytical solutions to orthotropic variable thickness disk problems
Ahmet N. Eraslan, Yasemin Kaya, Ekin Varlı
doi: 10.5505/pajes.2015.91979  Sayfalar 24 - 30
Bu çalışmada eş ısıl olmayan, ortotropik, değişken kesitli disklerin, farklı sınır koşulları altında mekanik davranışlarını tahmin edebilmek için analitik bir model geliştirilmiştir. Disk geometrisi için temel mekanik denklemleri, ortotropik malzeme denklemleri ile birleştirilerek elastik denklem elde edilmiştir. Bu denklem uygun bir dönüşüm tekniği ile standart hipergeometrik diferansiyel denkleme dönüştürülmüş ve bunun analitik çözümü hipergeometrik fonksiyonlar cinsinden bulunmuştur. Çözümü tamamlayan sınır koşulları, iki ucu serbest dönen, iç veya dış yüzeyden basınçlandırılmış durağan değişken kesitli disklerin benzetişimini sağlayacak şekilde seçilmiştir. Elde edilen sonuçlar grafiksel olarak sunulmuştur. Sonuçlar göstermiştir ki makalede incelenen her üç problem için de elastik ortotropi parametresi diskin elastik davranışını etkileyen en önemli parametre olarak ortaya çıkmıştır.
An analytical model is developed to estimate the mechanical response of nonisothermal, orthotropic, variable thickness disks under a variety of boundary conditions. Combining basic mechanical equations of disk geometry with the equations of orthotropic material, the elastic equation of the disk is obtained. This equation is transformed into a standard hypergeometric differential equation by means of a suitable transformation. An analytical solution is then obtained in terms of hypergeometric functions. The boundary conditions used to complete the solutions simulate rotating annular disks with two free surfaces, stationary annular disks with pressurized inner and free outer surfaces, and free inner and pressurized outer surfaces. The results of the solutions to each of these cases are presented in graphical forms. It is observed that, for the three cases investigated the elastic orthotropy parameter turns out to be an important parameter affecting the elastic behavior

6.
Bağlayıcı sistemi ve sıcaklığın su atomize 316L toz enjeksiyon kalıplama besleme stoklarının reolojik özelliklerine etkisi
Influence of binder system and temperature on rheological properties of water atomized 316L powder injection moulding feedstocks
Uğur Gökmen, Mehmet Türker, Henifi Çinici
doi: 10.5505/pajes.2015.00378  Sayfalar 31 - 38
Hatasız toz enjeksiyon kalıplama (TEK) işlemi için besleme stoklarının reolojik özellikleri iyi bilinmelidir. Bu çalışmada 316L paslanmaz çelik tozunun reolojik özelliklerine bağlayıcı sisteminin etkisini belirlemek amacıyla 2 farklı bağlayıcı sistemi kullanılarak besleme stokları hazırlanmıştır. Deneysel çalışmalarda 20 mikron altı su atomize 316L paslanmaz çelik tozu kullanılmıştır. Heptan içerisinde çözünebilen parafin wax (PW) esaslı ve su içerisinde çözünebilen polietilenglikol (PEG) esaslı iki farklı bağlayıcı sistemi hazırlanmıştır. Her iki bağlayıcı sistemi içerisinde iskelet bağlayıcı olarak polipropilen (PP) ve yağlayıcı olarak stearik asit (SA) kullanılmıştır. Bağlayıcı sistemleri kuru olarak turbula marka 3 boyutlu karıştırıcıda 30 dakika karıştırılarak hazırlanmıştır. Toz ve bağlayıcı sistemleri kullanılarak hazırlanan besleme stoklarının reolojik özellikleri kılcal reometre kullanılarak karakterize edilmiştir. Kılcal reometrenin sıcaklığı 150-200 °C aralığında basınç değerleri ise 0.165-2.069 MPa arasında değiştirilmiştir. PEG esaslı bağlayıcı sistemi kullanılarak hazırlanan besleme stoklarında toz taşıma kapasitesi hacimce %55’e, PW esaslı bağlayıcı sistemi kullanılarak hazırlanan besleme stoklarında ise %61’e çıkartılmıştır. PEG esaslı besleme stoklarında en düşük viskozite değeri 304.707 Pa.s olarak, PW esaslı besleme stoklarında en düşük viskozite değeri 48.857 Pa.s olarak elde edilmiştir.
In order to obtain a proper powder injection molding the rheological behavior of feedstocks should be known. To determine the binder effect on the rheological behavior of 316L stainless steel powders feedstock two different feedstock were prepared. In the current experiments water atomized 316L stainless steel powders (-20 µm) were used. Two types of binders, one of which is mainly paraffin wax can be dissolved in heptane and the other Polietilenglikol (PEG) based and can be dissolved in water, were used. Polypropylene was used as binder and steric acid was used as lubricant for both binder systems as skeleton binder. Dry binder system were mixed for 30 min in a three dimensional Turbola. Capillary rheometer was used to characterize the rheological properties of feed stocks at 150-200 °C and a pressures of 0.165-2.069 MPa. Powder loading capacity of PEG and PW based feed stocks were found to be %55 and %61 respectively. The lowest viscosity of PEG and PW based feed stocks were found to be 304.707 Pa.s and 48.857 Pa.s respectively.

7.
Tehlikeli maddelerin taşınması-bir literatür taraması
Transportation of hazardous materials (hazmat) a literature survey
Zafer Yılmaz, Serpil Erol, Hakan Soner Aplak
doi: 10.5505/pajes.2015.62134  Sayfalar 39 - 53
Taşımacılık lojistik sektöründe çok büyük öneme sahiptir. Birçok araştırmacı taşıma ve araç rotalama problemleri üzerinde çalışmıştır. Tehlikeli maddelerin taşınması lojistik sektöründe özel bir konudur. Tehlikeli madde taşıyan araçların yaptıkları kazalara bağlı olarak meydana gelen ölümler tolere edilemez sonuçlara yol açar. Birçok araştırmacı, tehlikeli madde taşımacılığındaki taşımacılık riskini düşürmek için risk değerlendirme modelleri üzerinde çalışmışlardır. Bazı araştırmacılar ise tehlikeli madde taşıyan araçların rotalanmasını çalışmışlardır. Acil müdahale modelleri ve şebeke tasarım modelleri de bazı yazarlar tarafından çalışılmıştır. Tehlikeli madde taşımacılığı taşımacılık moduna göre de sınıflandırılabilir. Genellikle karayolları tehlikeli madde taşımacılığında en çok tercih edilir fakat bazen karma taşımacılık da kullanılabilir. Tehlikeli madde taşımacılığı için uygun yollar bulma konusunda önemli çabalar sarf edilmektedir. Bu çalışmada, tehlikeli madde taşımacılığı konusunda yazılmış makalelerin bir literatür araştırması yapılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri örneği verilerek tehlikeli madde taşımacılığının önemi üzerinde durulduktan sonra tehlikeli madde taşımacılığı konusunda 2005 sonrası yapılan çalışmalar incelenmiştir. Toplam 88 makale risk, rotalama, rotalama ve çizelgeleme, acil yardım, şebeke tasarımı ve kaza analizi olarak sınıflandırılmıştır. Müteakip çalışmalarda nelerin üzerinde durulması konusu belirtilmiştir.
Transportation has a great role in logistics. Many researchers have studied on transportation and vehicle routing problems. Transportation of hazardous materials (hazmat) is a special subject for logistics. Causalities due to the accidents caused by trucks carrying hazardous materials will be intolerable. Many researchers have studied on risk assessment of hazmat transportation to find ways for reducing hazardous material transportation risks. Some researchers have studied routing of hazmat trucks. The emergency response models and network design problems for hazmat transportation were also studied by some researchers. The transportation of hazmats can also be classified according to the mode of transport. Mainly roads are used for hazmat transportation but some shipments are intermodal. There has been a great amount of effort spent to find convenient ways for hazmat transportation. In this study, a literature survey for the articles about hazmat transportation is prepared. After pointing out the importance of hazmat transportation by the example of US hazmat transportation data, the studies on hazmat transportation since 2005 have been examined. Totally 88 articles are classified as risk, routing, routing and scheduling, emergency response, network design and accident analysis. What can be studied in future researches is pointed out.

8.
İzmit kent içi ulaşımda alternatif toplu taşıma sistemlerinin aksiyomlarla tasarım yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of alternative public transportation systems in Izmit urban transportation via axiomatic design method
Gülşen Akman, Atakan Alkan
doi: 10.5505/pajes.2015.55376  Sayfalar 54 - 63
Dünyada ve ülkemizde kent içi ulaşımın büyük bir bölümü toplu taşımacılıkla gerçekleştirilmektedir. Toplu taşıma, araçlara değil, insanlara ulaşım kolaylığı ve olanağı sağlayan bir sistemdir. Bu nedenle kent içi ulaşımın düzenlenmesinde toplu taşıma sistemlerine öncelik vermek gerekmektedir. Bu çalışmada İzmit kent içi ulaşımda trafik yoğunluğunun azaltılmasına ve yolcu taşımacılığının kolaylaştırılmasına yönelik olarak hangi toplu taşıma aracının daha uygun olduğu belirlenmeye çalışılmıştır. Bunun için öncelikle toplu taşıma için kullanılabilecek alternatifler belirlenmiştir. Bu alternatifler, metro, metrobüs, tramway, hafif raylı sistemler ve monoraydır. Devamında toplu taşıma konusunda karar vermeyi etkileyen değişkenler belirlenmiştir. Bu değişkenler; maliyet, ulaşım hattı özellikleri, araç özellikleri, çevreye duyarlılık ve müşteri memnuniyetidir. Son olarak aksiyomlarla tasarım yöntemi kullanılarak, en uygun toplu taşıma sistemi konusunda öneride bulunulmuştur. Yöntemin uygulanması sonucunda Hafif Raylı Sistemler ve Metrobüs, İzmit Toplu Taşıma sistemi yapısı için en uygun alternatifler olarak belirlenmiştir.
In the world and in our country, most of urban transportation is performed by public transportation. Public transportation is a system which provides transportation easiness and opportunity to people, not to vehicles. Therefore, giving priority to public transportation system is necessary in organizing urban transportation. In this study, in order to reduce traffic intensity and to facilitate passenger transportation in Izmit urban transportation, It is tried to determine appropriate public transportation system. For this, firstly, alternatives which could be used for public transportation were determined. These alternatives are metro, metrobus, tram, light rail system and monorail. Afterwards, the variables affecting decision making about public transportation were determined. These variables are cost, transportation line features, vehicle characteristics, sensitivity to environment and customer satisfaction. Lastly, most appropriate public transportation system is proposed by using the axiomatic design method. As a result, light trail system and metrobus are determined as the most appropriate alternatives for Izmit public transportation system.

9.
Gezgin satıcı problemi için yeni bir meta-sezgisel: kör fare algoritması
A novel metaheuristic for traveling salesman problem: blind mole-rat algorithm
Tevfik Yıldırım, Can B. Kalaycı, Özcan Mutlu
doi: 10.5505/pajes.2015.38981  Sayfalar 64 - 70
Gezgin Satıcı Problemi (GSP), başlangıç ve bitiş şehirleri aynı olan ve her şehrin sadece bir kez ziyaret edildiği minimum mesafeli turu bulma problemidir. Şehir sayısı arttıkça, kesin yöntemler ile kabul edilebilir sürelerde bir optimum çözüm bulunması zordur. Bu nedenle, son elli yılda GSP’nin çözümü için doğadan ve biyolojiden esinlenen birçok meta-sezgisel yöntem geliştirilmiştir. Bu çalışmada, toprak altındaki bireysel tünel sistemlerinde yaşayan kör farelerin toprak altındaki engelleri geçme stratejisinden esinlenilerek GSP’nin çözümü için yeni bir meta-sezgisel tasarlanmıştır. Geliştirilen yönteme Kör Fare Algoritması adı verilmiştir. Bu yeni sezgisel ile farklı boyutlardaki simetrik test veri setleri için deneyler yapılmış ve sonuçları bilinen en iyi sonuçlar ile kıyaslanmıştır. Önerilen meta-sezgisel henüz literatürdeki diğer algoritmalarla yarışabilecek düzeyde olmamasına rağmen, başlangıç test çözümlerinin umut verici olduğu söylenebilir.
Traveling Salesman Problem (TSP) is the problem of finding a minimum distance tour of cities beginning and ending at the same city and that each city are visited only once. As the number of cities increases, it is difficult to find an optimal solution by exact methods in a reasonable duration. Therefore, in recent five decades many heuristic solution methods inspired of nature and biology have been developed. In this paper, a new metaheuristic method inspired of the by-passing the obstacle strategy of blind mole rats living in their individual tunnel systems under the soil is designed for solving TSP. The method is called as Blind Mole-rat Algorithm. The proposed algorithm is tested on different size of symmetric TSP problems and the results are compared to the best known results. Initial test results are promising although proposed metaheuristic is not yet competitive enough among other algorithms in the literature.

10.
Güneş enerjisi destekli çok fonksiyonlu trijenerasyon sisteminin termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of solar assisted multi-functional trigeneration system
Önder Kızılkan, Çağatay Akbaş
doi: 10.5505/pajes.2015.73644  Sayfalar 71 - 77
Bu çalışmada güneş enerjisi destekli çok fonksiyonlu bir trijenerasyon sisteminin modellemesi ve termodinamik analizleri yapılmıştır. Sistemde, gaz türbinleri için yeni bir teknoloji olan güneş kulesi vasıtasıyla gaz çevrimi ve buhar çevirimi için gerekli termal enerji sağlanmaktadır. Ayrıca, sisteme absorbsiyonlu soğutma sistemi, buhar üretim prosesi, kurutma prosesi ve kullanım sıcak suyu ısıtma prosesi entegre edilmiştir. Trijenerasyon sisteminin birinci kanun ve ikinci kanun analizleri yapılarak enerji ve ekserji verimleri tespit edilmiştir. Analizler sonucunda gaz çevrimi verimi %31, buhar çevrimi verimi %28, soğutma sisteminin performans katsayısı (COP) değeri ise 0.77 olarak tespit edilmiştir. Ekserji kayıpları incelendiğinde ise en yüksek ekserji kaybının 4154 kW ile güneş kulesinde meydana geldiği tespit edilmiştir.
In this study, modelling and thermodynamic analysis of solar assisted trigeneration system was carried out. The required thermal energy for gas and vapor cycles were supplied from solar tower which is a new concept for gas cycle applications. Additionally, an absorption refrigeration cycle, vapor production process, drying process and water heating process were integrated to the system. Energy and exergy efficiencies of the trigeneration system were determined by the application of first and second law analyses. The results showed that the gas cycle efficiency was found to be 31%, vapor cycle efficiency was found to be 28% and coefficient of performance (COP) values of the refrigeration system was found to be 0.77. Also the highest exergy destruction rate was found to be 4154 kW in solar tower.

LookUs & Online Makale