E-ISSN: 2587-0351 | ISSN: 1300-2694
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi - Pamukkale Univ Muh Bilim Derg: 30 (4)
Cilt: 30  Sayı: 4 - 2024
1.
Kapak-İçindekiler
Cover-Contents
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Sayfalar I - VI

2.
Çift fazlı çeliklerin nokta direnç kaynağı ile birleştirilmesinde akım etkisi
The effect of current on the resistance spot welding of dual phase steels
Mesut Özer, Ali Kibar, Mehmet Uçar
doi: 10.5505/pajes.2023.13704  Sayfalar 422 - 428
Nokta direnç kaynaklı birleştirmelerdeki akım değerinin mekanik ve metalürjik özellikler üzerindeki etkisi galvanizli farklı kalınlıklardaki DP600 çelik saclar kullanılarak deneysel olarak incelenmiştir. Numuneler 1.5 ve 1.8 mm kalınlıklarda seçildi. Kaynak proses parametreleri; 5 kN elektrod kuvveti, 7, 9, 11, 13, 15 kA kaynak akım değerleri, 180, 240, 300, 360 ve 420 ms kaynak süreleri tercih edilerek gerçekleştirilmiştir. Kaynak birleştirmeli numuneler, en yüksek çekme mukavemetinin belirlenmesi için çekme-makaslama testine tabi tutuldu. Optimal numuneler optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelendi. Nokta kaynağı değişkenlerinin maksimum dayanım üzerindeki etkisi belirlendi, akım-süre değerlerini gösteren lobe diyagramı elde edildi. Optimum kaynak parametreleri yeni saclarda başarıyla uygulandı. Deneysel sonuçlar gösterdi ki; kaynak akımı özellikle çarpışma enerjisi emiliminde ve yük taşıma kapasitesinde önemli bir rol oynamaktadır.
The effect of current on resistance spot welding joints on metallurgic and mechanical properties is investigated experimentally using galvanized unequal-thickness DP600 steel sheets. The specimens were chosen to be 1.5 and 1.8 mm thicknesses. The parameters of welding process were preferred an electrode force at 5 kN, welding currents at 7, 9, 11, 13 and 15 kA and welding times at 180, 240, 300, 360 and 420 ms. The welded joint specimens were subject to tensile-shear strength testing to determine the ultimate tensile strength. Optimal specimens were inspected by optical microscope and scanning electron microscopy (SEM). The effect of spot welding variables on the ultimate tensile strength was determined and the lobe diagram, which shows optimal current-time values, was obtained. The optimal welding parameters were carried out on new sheet metals successfully. The experimental results show that the welding current plays an important role in the especially crash energy absorption and load-carrying capability.

3.
Ortak hatlı bir dizel motorda farklı devirlerde çevrimden çevrime yanma değişimleri üzerine deneysel bir çalışma
An experimental study on cycle-to-cycle combustion variations at different speeds in a common-rail diesel engine
Ali Şanlı, İlker Turgut Yılmaz
doi: 10.5505/pajes.2023.23565  Sayfalar 429 - 435
Bu çalışmanın amacı, dört silindirli ortak hatlı bir otomotiv dizel motorunda 1600, 1800, 2000 d/dak’lık devirlerde çevrimsel yanma değişimlerini deneysel olarak incelemektedir. Çalışma, bir modern dizel motorda devir sayısının çevrimsel farklılıklara bağlı etkisini ele almaktadır. Maksimum yanma basıncı (SBmaks), maksimum basınç artış oranı (BAOmaks), ve ortalama indike basınç (OİB) parametrelerini kapsayan 1000 çevrimsel yanma verisi deneysel çalışmada analiz edilmiştir. Her bir motor hızında, silindir basıncındaki çevrimsel değişimlerin minimum olduğu, ancak SBmaks, BAOmaks ve OİB detaylı olarak karşılaştırıldıklarında incelenen çevrimlerde önemli farklılıklar ortaya çıkmıştır. Daha yüksek silindir sıcaklıkları ve hava hareketleri yanmayı iyileştirmiştir. Böylece, artan motor devriyle birlikte sadece OİB ve SBmaks’ın çevrimsel değişim katsayıları (ÇDK) azalırken, aynı zamanda ortalama SBmaks ve BAOmaks artmıştır. Diğer taraftan, artan devirle birlikte emme havasının sürtünme etkisi, iyileşen yanmanın pozitif etkilerini azaltmış ve sonuç olarak ortalama OİB azalmıştır. SBmaks ve OİB’nin ÇDK’ları tüm devirlerde %1’in altında kalmıştır, böylece oldukça geniş çevrim sayılarında bile stabil ve düzenli yanma sürdürülmüştür. Her bir çevrimde, yakıt sistemi ön enjeksiyon fazının, ilk yanma basınç pikinin oluşumunda etkili olduğu gözlenmiştir. Bu çalışmadan, ortak hatlı dizel motorun farklı devirlerde küçük çevrimsel farklılıklar meydana getirdiği sonucuna varılmıştır.
The objective of this study is to experimentally investigate cyclic combustion variabilities in a four-cylinder automotive common-rail diesel engine at different engine speeds, including 1600, 1800, and 2000 rpm. The investigation evaluates the relative effects of speeds on the cyclic discrepancies in a modern diesel engine. 1000 cyclic combustion data including peak combustion pressure (Pmax), peak pressure rise rate (PRRmax) and indicated mean effective pressure (IMEP) were analyzed in the experimental study. It was found that the cyclic fluctuations in combustion pressure in each engine speed were minor, but detailed comparison of Pmax, PRRmax, and IMEP revealed noteworthy differences in the studied cycles. Higher cylinder temperatures and air movement improved combustion. Therefore, not only coefficient of variations COVs of IMEP and Pmax decreased, but also mean Pmax and PRRmax increased with increasing engine speed. On the other hand, the friction effect of the intake air reduced the positive effects of improved combustion with increasing engine speed and as a result mean IMEP decreased. COVs of IMEP and Pmax remained below 1% at all speeds, thus stable and regular combustion was maintained even in a numerous range of the cycle numbers. Pre-injection phase of fuel injection system was recognized to be effective in formation of the first peak of the combustion pressure in individual cycles. It was concluded from this study that the common-rail diesel engine generated minor cyclic discrepancies under different engine speeds.

4.
Titreşimli ısı boruları üzerine bir derleme: genel değerlendirmeler ve güncel uygulamalar
A review of oscillating heat pipes: general consideration and latest applications
Fırat Özdemir, Özay Akdemir, Ali Güngör
doi: 10.5505/pajes.2023.32369  Sayfalar 436 - 450
Son yıllarda enerji tüketimi konusu, araştırmacıların endişe duyduğu en önemli konulardan biri haline gelmiştir. Yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarının araştırılması üzerinde yürütülen çalışmaların sayısı her geçen gün artmaktadır. Bilim insanları yalnızca yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarını araştırmakla kalmayıp enerji kullanımının akılcı yolları üzerinde de çalışmalar yürütmektedirler. Özellikle ısıl sistemlerde enerji kayıplarının büyük bir çoğunluğu ısı transferi işlemi sırasında gerçekleşmektedir. Isı borusu sistemleri bu ısı ve enerji kayıplarının ortadan kaldırılmasında yarar sunan önemli cihazlar olarak karşımıza çıkmaktadırlar. Isı boruları ısıl enerjinin bir noktadan bir diğerine aktarımı işlemini yüksek performans değerleri ile gerçekleştiren sistemlerdir. Bu çalışmada ısı borusu türleri ve detaylı tanımlamaları gerçekleştirilmiştir. Titreşimli ısı boruları görece yakın dönemde ortaya çıkmış ve hızla araştırmaların odak noktası haline gelmiş sistemlerdir. Kolay inşa edilebilirlikleri, basit tasarımları ve hemen her alana adapte edilebilir olmaları açısından oldukça kullanışlı cihazlardır. Çalışmada titreşimli ısı borularının detaylı tanımlaması yapılmış, çalışma mekanizmaları, teorik incelemeleri ve güncel uygulamaları değerlendirilmiştir.
Energy consumption has been one of the most important issues that researchers have been concerned about over the last decade. Number of researches about new and renewable energy sources have been increasing day by day. Scientists are not only searching for new and renewable energy sources but also studying logical ways of utilizing energy. Especially in thermal systems, most of the energy lost occurs during heat transfer. Heat pipe systems appear as important devices that provide benefits by eliminating these heat and energy losses. Heat pipes are the systems that transfer heat energy from a point to another one with high performance values. Types of heat pipes and their detailed descriptions were investigated in this study. Oscillating heat pipes are relatively new systems that have quickly become the focus of research. They are extremely useful devices due to their ease of construction, simple design, and adaptability to almost every area. The study included a detailed description of oscillating heat pipes, their working mechanisms, theoretical investigations, and current applications.

5.
Şebekeye bağlı fotovoltaik sistemlerin elektriksel boyutlandırılması
Electrical sizing of grid-connected photovoltaic systems
Ahmet Ilıca, Muhammed Serdar
doi: 10.5505/pajes.2023.24896  Sayfalar 451 - 462
Elektrik tesislerinde düşük maliyetli, yüksek performanslı/verimli ve ilgili mevzuata uygun işletme ve koruma ekipmanlarının seçilmesi büyük önem taşımaktadır. En uygun kablo/hat, ölçüm ve koruma sistemi ekipmanlarının seçimi için hesaplamalar yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada, şebeke bağlantılı 0,4 MWe gücünde bir fotovoltaik sistem için panel-evirici uyumluluk hesabı, gerilim düşümü, akım kontrolü, kısa devre, yıldırım risk ve koruma hesapları, topraklama direnci ve topraklama iletkeni hesapları ve panel eğim açısı hesabı yapılmıştır. Seçilen eviricinin izin verilen voltaj aralığı ve maksimum güç noktası gerilim değerlerinin panel sistemi ile uyumlu olduğu hesaplanmıştır. Gerilim düşümü ve akım kontrol hesapları ile her evirici çıkışı ve güneş sistemi panosu çıkışı için bakır kablo kesiti sırasıyla 3x70+35 mm2 ve 2(3x185+95) mm2, trafo alçak gerilim barası 60x10 mm2 olarak bulunmuştur. Alçak gerilim baralarının tepe kısa devre akımında deforme olmaması için 80 cm boy için 10 cm aralıklarla yerleştirilmelidir. Trafo alçak gerilim tarafı faz-toprak kısa devre akımına göre topraklama iletkeninin kesiti en az 53,97 mm2 bakır iletken olmalıdır. Panellerin yıldırımdan korunma tesisinde yuvarlanan küre yöntemine göre, hava yakalama uçlarının güneş panelinin üst noktasından en az 0,84 m yukarıda olması gerektiği hesaplanmıştır. Optimum sabit panel eğim açısı 32,08° bulunmuştur. Çalışmada kullanılan hesaplamalar, şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemlerin tasarımında, minimum boyutta en uygun elektriksel donanımın seçiminde uygulayıcılara fayda sağlayacaktır.
It is of great importance to choose low-cost, high-performance/efficient and operating and protection equipment in accordance with the applicable legislation in electrical facilities. It is necessary to make calculations for the selection of the most suitable cable/line, measuring and protection system equipment. In this study, panel-inverter compatibility calculation, voltage drop, current control, short circuit, lightning risk and protection calculations, grounding resistance and grounding conductor calculations and tilt angle calculation were made for a grid connected photovoltaic system with a power of 0.4 MWe. It has been calculated that the allowable voltage range and maximum powerpoint voltage values of the selected inverter are compatible with the panel system. With voltage drop and current control calculations, copper cable cross section for each inverter output and solar board output were found to be 3x70+35 mm2 and 2(3x185+95) mm2, respectively, and transformer low voltage busbar 60x10 mm2. In order not to deform the low voltage busbars in peak short-circuit current, they should be placed at 10 cm intervals for 80 cm length. According to the transformer low voltage side phase-earth short circuit current, the cross-section of the grounding conductor should be at least 53.97 mm2 copper conductor. In the lightning protection facility of the panels, according to the rolling sphere method, it has been calculated that the air termination rods should be at least 0.84 m above the upper point of the solar panel. The optimum fixed panel tilt angle was found to be 32.08°. The calculations used in the study will benefit the practitioners in the design of grid-connected photovoltaic systems, in the selection of the most suitable electrical equipment with minimum size.

6.
EA hızlı şarj cihazi için izoleli DC-DC dönüştürücülerle uygulanan üç fazlı nötr noktadan sıkıştırılmış PFC doğrultucunun değerlendirilmesi
Evaluation of three-phase neutral-point-clamped PFC rectifier implemented with isolated DC-DC converters for EV fast charger
Merve Mollahasanoglu, Hakki Mollahasanoglu, H. Ibrahim Okumus
doi: 10.5505/pajes.2023.89195  Sayfalar 463 - 469
Bu çalışmada, Elektrikli Araçların (EA'lar) harici şarj cihazları için üç fazlı bir AC/DC nötr nokta kenetlemeli (NPC) güç faktörü düzeltilmiş (PFC) çok düzeyli dönüştürücü değerlendirilmektedir. Doğrultucu analizi, izole edilmiş DC-DC dönüştürücüler ile kapsamlı simülasyonlarla test edilmiştir. Bu doğrultucu, 100 kW'a kadar güç seviyelerinde derecelendirilen DC hızlı şarj cihazları için birlik giriş güç faktörü ve % 96'nın üzerinde verimlilik sağlar. 800 Volt DC gerilimi için gerilim dalgalanması % 0,5'in altındadır. 125 Amper DC akım için akım dalgalanması %0,1'in altındadır. EV hızlı şarj cihazı, her iki izole DC-DC dönüştürücü ile değerlendirildiğinde, NPC doğrultucunun harmoniği %1'den azdır. Bu çok seviyeli dönüştürücü, kapasite voltaj dengelemesi açısından oldukça verimlidir. Sistem basit bir kontrol yapısına sahiptir ve ekstra bir PFC devresi gerektirmez. Dönüştürücü çalışma ve tasarım hesapları benzetim çalışmaları ile sunulmuştur. İzoleli DC-DC dönüştürücüler için değerlendirilen sistemin benzetim sonuçları, önerilen şarj sisteminin geçerliliğini ve esnekliğini göstermektedir.
In this study, a three-phase AC/DC neutral point clamped (NPC) power factor corrected (PFC) multilevel converter for off-board chargers of Electric Vehicles (EVs) is evaluated. The rectifier analysis has been tested by extensive simulations in combination with isolated DC-DC converters. This rectifier provides unity input power factor and efficiency above 96% for DC fast chargers rated at power levels up to 100 kW. The voltage ripple is below 0.5% for 800 Volt DC voltage. The current ripple is below 0.1% for 125 Ampere DC current. When the EV fast charger is evaluated with both isolated DC-DC converters, the NPC rectifier has less than 1% THD. This multilevel converter is highly efficient in terms of capacitor voltage balancing. The system has a simple control structure and does not require an extra PFC circuit. The converter operation and design calculations are presented with simulation studies. The simulation results of the system evaluated for isolated DC-DC converters demonstrate the validity and flexibility of the proposed charging system.

7.
Türkçe otomatik bilimsel makale özetleme sistemi
System of automatic scientific article summarization in Turkish
Nazan Kemaloğlu Alagöz, Ecir Ugur Kucuksille
doi: 10.5505/pajes.2023.77905  Sayfalar 470 - 481
Günümüzde internet kullanımının yaygınlaşması, hızla artan bilgi ile birlikte büyük bir bilgi kirliliğini de beraberinde getirmiştir. bu büyük ve gürültülü verilerden anlamlı veriler elde etmek internet kullanıcıları için büyük bir sorun haline gelmiştir. Genellikle dijital ortamlardan elde edilen metinler üzerinde kullanılan metin özetleme, farklı alanlardaki bilimsel makalelerin özetlenmesinde de kullanılmaktadır. Bu çalışmada bilişim alanında yazılmış Türkçe makaleler üzerinde kullanılmak üzere bilimsel metin özet çalışması yapılmıştır. Dergipark'tan toplanan makalelerle geniş bir Türk Bilişim Literatürü veri seti oluşturulmuştur. Bu veri seti üzerinde literatürde mevcut olan metin ön işleme çalışmalarına ek olarak bilimsel makale formatı ile yeni özgün bir ön işleme fonksiyonu geliştirilmiştir. Özetleme yapılırken literatürde doğal dil işleme alanında kullanımı giderek artan Deep Belief Networks (DBN) kullanılmıştır. Geliştirilen sistemin performansını ölçmek için önceden eğitilmiş bir doğal dil işleme modeli olan BERT algoritması ile referans özetleri oluşturulmuştur. Bilimsel makaleler BERT ve Deep Belief Networks ile özetlendikten sonra, özetler BERT Puanı ve BERT Modeli'nin özel bir karşılaştırma metriği olan BART Puanı ile karşılaştırıldı. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen Türk Bilişim Literatür Özetleme Yöntemi'nin BERT Puanı metriğinde 0.78 F-Puan ve 0.68 BART Puanı ile bilimsel bir makalenin özetini oluşturduğunu göstermiştir.
The widespread use of the internet today, along with the rapidly increasing information, has brought along great information pollution. it has become a big problem for internet users to obtain meaningful data from this large and noisy data. Text summarization, which is generally used on texts obtained from digital media, has also been used for summarizing scientific articles in different fields. in this study, a scientific text summary study was carried out to be used on Turkish articles written in the field of informatics. A large Turkish informatics Literature data set was created with the articles collected from Dergipark. in addition to the text pre-processing studies available in the literature on this data set, a new original pre-processing function has been developed by the scientific article format. While summarizing, Deep Belief Networks (DBN), which has an increasing use in the field of natural language processing in the literature, has been used. To measure the performance of the developed system, reference summaries were created with the BERT algorithm, which is a pre-trained natural language processing model. After the scientific articles were summarized with BERT and Deep Belief Networks, the abstracts were compared with BERT Score and BART Score, a specialized comparison metric of the BERT Model. The results showed that the developed Turkish informatics Literature Summarization Method constitutes a summary of a scientific article with 0.78 F-Score and 0.68 BART Score in the BERT Score metric.

8.
Derin öğrenme temelli nesne tespit yöntemleri kullanılarak insan sperm hücrelerinin tespiti
Detection of human sperm cells using deep learning-based object detection methods
Mecit Yuzkat, Hamza İlhan, Nizamettin Aydın
doi: 10.5505/pajes.2023.89346  Sayfalar 482 - 493
Kısırlık son 50 yılda dünya çapında önemli bir sağlık problemi haline gelmiştir. Dünyanın farklı bölgelerine göre oranı değişen bu problem ortalama olarak dünyadaki her on çiften birini etkilemektedir. Erkek kaynaklı kısırlık teşhisi, sperm kalitesi değerlendirilerek yapılır. Sperm kalitesi araştırılırken sperm sayısı, hareketi ve morfolojik yapısı değerlendirilir. Sperm hareketi ve sayımının analizi öncesinde sperm tespiti önemli bir adımdır. Bu çalışmada, oluşturulan özgün yeni semen video veri kümesi üzerinde Faster R-CNN ve YOLOv3 derin öğrenme yöntemleri kullanılarak otonom sperm tespiti gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında oluşturulan bu özgün veri kümesi, mikroskop altında semen örneklerinin cep telefonu yardımı ile elde edilen 10 hastaya ait semen videolarını ve içeriğindeki nesnelerin sperm ve sperm olmayan şeklindeki etiket bilgisini içermektedir. Analiz için hazırlanmış etiketli videolar hasta odaklı ve hasta bağımsız olmak üzere iki senaryo ile değerlendirilmiştir. İlk senaryomuzda etiketli sekiz video birleştirilerek Faster R-CNN ve YOLOv3 modelleri 3 farklı oranda oluşturulmuş veriler ile eğitilmiş ve test edilmiştir. İkinci senaryoda ise eğitilmiş her bir modelimiz daha önce eğitime hiç katılmamış iki video ile test edilmiştir. İkinci senaryomuzda, eğitimine hiç katılmamış videolar kullanılarak algılama performansları değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmada YOLOv3 modeli ile bireysel videolarda %96, ortalama da ise %84,5 gibi mAP sperm tespit sonuçları elde edilmiştir. Sonuçlar nesne tespitinin doğruluğu ve eğitim süreleri gibi iki önemli kriter ile karşılaştırıldığında YOLOv3 yöntemi Faster R-CNN yönteminden daha başarılı olduğu gözlemlenmiştir.
Infertility has become a significant health issue worldwide in the last 50 years. This issue, with varying rates across different regions of the world, affects approximately one out of every ten couples on average globally. Diagnosis of male-related infertility is conducted by evaluating sperm quality. When investigating sperm quality, factors such as sperm count, motility, and morphological structure are assessed. Detection of sperm before the analysis of sperm motility and count is an important step. In this study, autonomous sperm detection was carried out using deep learning methods, namely Faster R-CNN and YOLOv3, on a newly generated and unique semen video dataset. This distinct dataset, created within the scope of this study, includes semen videos from 10 patients obtained with the assistance of a mobile phone under a microscope. Videos contain label information that classifies objects as sperm and non-sperm. Labeled videos prepared for analysis were evaluated under two scenarios: patient-focused and patient-independent. In the first scenario, eight labeled videos were combined to train and test Faster R-CNN and YOLOv3 models in three different ratios. In the second scenario, each trained model was tested with two videos that had never been part of the training process. In this second scenario, detection performances were evaluated using videos that had not been involved in training. The study achieved sperm detection results of approximately 96% in individual videos using the YOLOv3 model and an average mAP of 84.5%. When compared against two significant criteria, object detection accuracy and training times, the YOLOv3 method was observed to be more successful than the Faster R-CNN method.

9.
Yorumlanabilir makine öğrenmesinin güvenilirliği üzerine karşılaştırmalı bir analiz
A comparative analysis on the reliability of interpretable machine learning
Mustafa Yıldırım, Feyza Yıldırım Okay, Suat Özdemir
doi: 10.5505/pajes.2023.49473  Sayfalar 494 - 508
Makine Öğrenmesi (ML) modellerinde genellikle doğruluk ve yorumlanabilirlik arasında bir denge vardır. Model daha karmaşık hale geldikçe, genellikle doğruluk artar ve yorumlanabilirlik azalır. Yorumlanabilir Makine Öğrenimi (IML) yöntemleri karmaşık ML modellerinin doğruluğunu korurken yorumlanabilirliğini sağlamak için ortaya çıkmıştır. Böylece, öznitelik önemi belirlenirken doğruluk sabit kalır. Bu çalışmada, SHAP ve ELI5 gibi agnostik IML yöntemleri ile içsel IML yöntemleri ve özellik seçimi (FS) yöntemlerinin öznitelik seçimi benzerliği açısından karşılaştırılmasını amaçlıyoruz. Ayrıca agnostik IML modellerini (SHAP, LIME ve ELI5) yerel öznitelik seçiminin benzerliği açısından kendi aralarında karşılaştırıyoruz. Şirket temerrüdünü tahmin etmek için hem genel hem de özel veri kümeleri üzerinde deneysel çalışmalar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, bu çalışma öznitelik seçiminde içsel IML yöntemleri ve FS yöntemlerine kıyasla %86’ya kadar benzerlikler göstererek agnostik IML yöntemlerinin güvenilirliğini doğrulamaktadır. Ek olarak, bazı agnostik IML yöntemleri, modelleri yerel örnekler için de yorumlayabilmektedir. Sonuçlar, agnostik IML modellerinin, yüksek doğruluğu korurken genel ve yerel yorumlanabilirlik sağlamak için karmaşık ML modellerinde uygulanabileceğini göstermektedir.
There is often a trade-off between accuracy and interpretability in Machine Learning (ML) models. As the model becomes more complex, generally the accuracy increases and the interpretability decreases. Interpretable Machine Learning (IML) methods have emerged to provide the interpretability of complex ML models while maintaining accuracy. Thus, accuracy remains constant while determining feature importance. In this study, we aim to compare agnostic IML methods including SHAP and ELI5 with the intrinsic IML methods and Feature Selection (FS) methods in terms of the similarity of attribute selection. Also, we compare agnostic IML models (SHAP, LIME, and ELI5) among each other in terms of similarity of local attribute selection. Experimental studies have been conducted on both general and private datasets to predict company default. According to the obtained results, this study confirms the reliability of agnostic IML methods by demonstrating similarities of up to 86% in the selection of attributes compared to intrinsic IML methods and FS methods. Additionally, certain agnostic IML methods can interpret models for local instances. The findings indicate that agnostic IML models can be applied in complex ML models to offer both global and local interpretability while maintaining high accuracy.

10.
Geoteknik kökenli göçmelerde sorumlular arasında kusur paylaştırma için güvenilirlik tabanlı analizlere dayalı yeni bir yaklaşım
A new approach based on reliability-based analyses for allocation of fault between responsible parties in geotechnical failures
Gökhan İmançlı, Gürkan Özden
doi: 10.5505/pajes.2023.13265  Sayfalar 509 - 521
Uluslararası Zemin Mekaniği ve Geoteknik Mühendisliği Derneği (ISSMGE) TC-40 teknik komitesi tarafından 2005 yılında mühendislik tesislerinin veya yapılarının zemin etkileşiminden kaynaklanan göçmeleri araştırmak üzere "Adli Geoteknik Mühendisliği" adı verilen yeni bir disiplin oluşturulmuştur. Adli Geoteknik Mühendisliği (AGM), bir geoteknik tehlikeyi/göçmeyi analiz ederken, konuyu sadece teknik açıdan değil aynı zamanda hukuki açıdan da incelemektedir. Yargı sisteminde, geoteknikle ilgili göçmelerden kaynaklanan uyuşmazlıkların çoğu mahkemelerde çözülmektedir. Türk hukukunda genellikle bir adli geoteknik mühendisinin, olaydaki sorumluları tespit etmesi ve taraflar arasında kusur dağılımı belirlemesi gerektirmektedir. Ancak bu gereklilik adli geoteknik mühendislerine büyük bir yük getirmektedir. Mevcut sistem, sorumluluk-kusur oranı ilişkisini belirlemek için kabul edilebilir yaklaşımlardan yoksundur ve bu da adil olmayan sonuçlara yol açmaktadır. Bu amaçla çalışmada, kusurun sorumlu taraflar arasında paylaştırılması için kabul edilebilir bir yaklaşım önerilmektedir. Önerilen yöntemde, tasarım riskinin belirlenmesi için güvenilirlik esaslı yöntemlerle geoteknik analizler yapılmakta ve sorumlu tarafların kanunlardaki görev tanımları çerçevesinde kusurları dikkate alınmaktadır. Önerilen yaklaşımın daha iyi anlaşılabilmesi için bir vaka analizi örnek verilmiştir. Vaka analizinde, kusur ile ilgili hukuksal detaylar verilmiş ve geoteknik analizler güvenilirliğe dayalı yaklaşımlar ile yapılmıştır. Değerlendirmeler sonucunda objektif bir kusur paylaşımı yapılmıştır. Belirlenen kusur oranları sayesinde hakimin hakkaniyetli bir tazminat belirleyebilmesi sağlanmıştır.
A new discipline called "Forensic Geotechnical Engineering" was created in 2005 by the ISSMGE TC40 technical committee to investigate the failure of engineering facilities or structures due to soil interaction. Forensic Geotechnical Engineering (FGE), when analyzing a geotechnical hazard/failure, must examine the issue not only from a technical but also from a legal perspective. In the Turkish judicial system, most of the disputes arising from geotechnical-related failures are settled in the courts. Turkish law generally requires a forensic geotechnical engineer to identify those responsible for the case and allocate fault between the parties. However, this requirement places an enormous burden on forensic geotechnical engineers, who are widely accepted for this purpose. The current system lacks acceptable approaches for determining the liability-fault rate relationship, resulting in unfair outcomes. For this purpose, the study proposes an acceptable approach for the allocation of fault between the responsible parties. In the proposed method, geotechnical analyses are performed with reliability-based methods to determine the design risk, and the faults of the responsible parties within the framework of their job descriptions in the laws are taken into consideration. A case study is given as an example for a better understanding of the proposed approach. In the case study, legal details about the fault are given and geotechnical analyses are performed with reliability-based approaches. As a result of the evaluations, an objective apportionment of fault was made. Thanks to the determined fault ratios, the judge was able to determine an equitable compensation.

11.
Üçgen basamaklı dolusavakların enerji sönümleme performansının incelenmesi
Investigation of energy dissipation performance of triangular stepped spillways
Eyyüp Ensar Yalçın, Erdinç İkincioğulları, Nihat Kaya
doi: 10.5505/pajes.2023.95902  Sayfalar 522 - 529
Basamaklı dolusavaklar, tahliye kanalı boyunca bulunan basamaklarla akım enerjisinin büyük kısmını tahliye kanalında sönümleyebilmektedir. Basamakların enerji sönümlemedeki katkısı sebebiyle yüzyıllardır yaygın olarak kullanılan bu dolusavaklar, birçok akademik çalışmaya konu olmuştur. Bu çalışma kapsamında, üçgen basamaklı dolusavakların enerji sönümleme performansları Flow-3D yazılımı kullanılarak incelenmiştir. 3 farklı model ve 3 farklı debi kullanılarak toplam 9 adet analiz yürütülmüştür. Yürütülen analizler neticesinde, üçgen basamaklı dolusavaklarda basamak derinliğinin (ht) artışıyla birlikte enerji sönümleme oranın arttığı, üçgen basamaklı dolusavakların klasik basamaklı dolusavaklara göre yaklaşık %78’e varan oranlarda daha fazla enerji sönümleyebildiği ve bu oranın geçiş akım rejimine doğru gidildikçe azaldığı sonuçlarına varılmıştır.
Stepped spillway can dissipate most of the flow energy in the discharge channel with the steps along the discharge channel. These spillways, which have been widely used for centuries due to the contribution of the steps in energy dissipation, have been the subject of many academic studies. In this study, the energy dissipation performance of triangular stepped spillways are investigated using Flow-3D software. A total of nine analyzes were carried out using three different models and three different discharges. As a result of the analyzes carried out, it was concluded that the energy dissipation ratio increases with the increase of the step depth (ht), the triangular stepped spillways can dissipate up to 78% more energy than the conventional stepped spillways, and this rate decreases as the transition flow regime is passed.

12.
Modüler kompozit enerji direklerinde farklı bağlantı tiplerinin çalışılması ve yekpare betonarme enerji direği ile karşılaştırılması
Study of different connection types in modular composite energy poles and comparison with monolithic reinforced concrete energy poles
Mustafa Akoğlu, Babür Deliktas, Okan Otuz, Ayşe Polat
doi: 10.5505/pajes.2023.62362  Sayfalar 530 - 535
Bu çalışmada enerji direklerinin yapımında standart olarak kullanılan betonarme direklerin yerine daha hafif ve maaliyeti az olan kompozit ve termoplastik malzeme kullanıldı. Montaj ve kullanım kolaylığı açısından daha avantajlı olduğu için modüler tasarım yapıldı. Bu çalışmada modüler olarak yapılan kompozit enerji direklerinin modülleri arasındaki bağlantı elemanları çalışıldı. Üç farklı bağlantı tipi ve bu bağlantı tiplerinin baz alındığı analizler yapıldı. Yapılan analizler sonucunda ortaya çıkan maksimum deplasman ve maksimum gerilme sonuçları incelendi ve karşılaştırıldı.
Çalışmada kullanılan kompozit direklerin analizi sonlu elemanlar yöntemi gerçekleştirilip, analizler Abaqus programı ile çalıştırdı.
In this study, lighter and less costly composite and thermoplastic materials were used instead of reinforced concrete poles used as standard in the construction of energy poles. A modular design was made as it is more advantageous in terms of assembly and ease of use. In this study, the connection elements between the modules of the modular composite energy poles were studied. Three different connection types and analyzes based on these connection types were performed. The results of the maximum displacement and maximum stress that emerged as a result of the analyzes were examined and compared.
The analysis of the composite poles used in the study was carried out by the finite element method and the analyzes were run with the Abaqus program.

13.
Piroliz yoluyla biyoçar sentezi için hammadde olarak inek gübresi, tavuk gübresi ve arıtma çamurunun incelenmesi: Küçük Menderes Havzası-Türkiye için bir vaka çalışması
Investigation of cattle manure, poultry manure and sewage sludge as raw materials for biochar synthesis via pyrolysis: A case study for Küçük Menderes Basin-Türkiye
Ayşenur Özuysal, Görkem Akıncı
doi: 10.5505/pajes.2023.71644  Sayfalar 536 - 546
Tarımsal ve kentsel alanlardan kaynaklanan hayvan gübresi ve arıtma çamuru gibi atıkların doğrudan bertarafı olumsuz çevresel etkiler yaratmaktadır. Çalışma kapsamında Küçük Menderes Havzasında oluşan ve yıllık toplam üretimleri 6 milyon ton kuru maddeye ulaşan inek ve tavuk atıkları ile arıtma çamurundan biyoçar üretimi ele alınmış ve piroliz yoluyla sentezlenen biyoçarların özellikleri incelenmiştir. TGA-DTA sonuçlarına göre malzemelerde kütlesel kayıpların en fazla 200-500oC aralığında olduğu belirlenmiştir. FT-IR sonuçları incelendiğinde, hidroksil gruplarının O-H gerilmesinin ve alifatiklerin C-H gerilmesinin kaybolması, numunelerin pirolizinin başarılı olduğunu göstermektedir. BET analizlerine göre inek ve tavuk gübresinden 700oC’de sentezlenen biyoçarlar en iyi BET yüzey alanı değerini verirken, arıtma çamurundan 500oC’de üretilen biyoçar en yüksek BET yüzey alanı değerini vermiştir. Bu farklılık, arıtma çamurunun bünyesinde kalan, >500°C’de ergiyen, yüksek inert içeriğe sahip arıtma kimyasalları ile ilişkili bulunmuştur. SEM sonuçları BET sonuçlarını destekler nitelikte olup, ergiyen inert içeriğin oluşan biyoçarı kısmen bünyesinde hapsettiği değerlendirilmiştir. İnek ve tavuk gübresi ile arıtma çamurundan biyoçar üretimi umut vadediyor olmakla birlikte daha ileri çalışmalar gerektirmektedir.
Decomposition products from direct disposal of manure and sewage sludge have negative impacts on water resources, soil and atmosphere. Here, biochar synthesized from cattle and poultry manure and sewage sludge generated in the Küçük Menderes Basin (>6 million tons dw/year) by pyrolysis and the properties of the biochars were examined. TGA-DTA results showed that, the maximum weight losses realized in the range of 200-500oC. The loss of O-H stretching of hydroxyl groups and C-H stretching of aliphatic CHx observed in the analysis of FT-IR results indicated the successful pyrolysis. Biochars synthesized from cattle and poultry manure at 700oC resulted in the largest BET surface areas (47.59 m2/g and 11.31 m2/g, respectively). The largest BET surface area for sewage sludge biochar was obtained at 500oC (41.76 m2/g). This different result was found to be related to the melting of the high inert content of sewage sludge containing treatment chemicals at >500°C. SEM results supported the BET results and it was evaluated that the melted inert structure of the sludge partially trapped the biochar formed. It was concluded that, not only the volatile content of the wastes, but also the ratio and structure of their inert content are effective in biochar quality.

14.
Metal kesme atıksularından elektrooksidasyon prosesi ile KOİ gideriminin Yanıt Yüzey Modellemesi: Doğrudan fotovoltaik güneş panelinin enerji tüketimine etkisi
Response Surface Modeling of COD removal from metal cutting wastewaters via electrooxidation process: Effect of direct photovoltaic solar panel on energy consumption
Murat Solak, Tuğba Arslan, Ahmet Akburak
doi: 10.5505/pajes.2023.72693  Sayfalar 547 - 555
Günümüzde su ve atıksular birçok arıtma teknolojisi ile etkin bir şekilde arıtılmaktadır. Ancak, arıtma teknolojilerinin yenilenebilir enerji kaynakları ile entegrasyonu konusunda eksiklikler bulunmaktadır. Bu çalışmada, yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan güneş enerjisinin yeni nesil ileri arıtma tekniklerinden biri olan elektrooksidasyon (EO) prosesine entegrasyonu sağlanmıştır. EO prosesini etkileyen pH, akım yoğunluğu (A.Y.) ve elektroliz süresi (E.S.) gibi parametreler Box Behnken Tasarımı (BBD) ile metal işleme atıksuyundan Çözünmüş Kimyasal Oksijen İhtiyacının (KOİ) giderimi üzerine optimize edilmiştir. Çalışmada ayrıca farklı senaryolar geliştirilerek metal işleme atıksularının EO prosesi ile arıtımı için optimum koşullar belirlenmeye çalışılmıştır. Enerji ihtiyacının 18.33 kWh/m3 ve KOİ giderim veriminin %75.23 olduğu senaryo, yani KOİ giderim verimini maksimize eden ve enerji tüketimini minimize eden senaryonun uygun olduğu düşünülmektedir. Bu durumda, EO prosesi için optimum pH 5, A.Y. 80 A/m2, E.S. 22.15 dakika olmuştur. Optimum
koşullarda (2. senaryo için), EO prosesinin enerji tüketimi kapalı ve güneşli havalarda sırasıyla %15 ve %318 oranında güneş panelinden karşılanmıştır. Böylelikle, güneş paneli entegreli elektrooksidasyon prosesinin enerji tüketimini ve buna bağlı olarak işletme maliyetini azaltan, ayrıca özellikle güneşli havalarda depolanacak kadar enerji elde edilebilme potansiyeli olan bir yaklaşım olduğu belirlenmiştir.
Today, water and wastewaters are effectively treated with many treatment technologies. However, there are deficiencies in the integration of treatment technologies with renewable energy sources. In this study, the integration of solar energy, one of the renewable energy sources, into electrooxidation (EO) process, which is one of the new generation advanced wastewater treatment techniques, is provided. Parameters affecting the EO process such as pH, current density (C.D.) and electrolysis time (E.T.) was optimized by Box Behnken Design (BBD) on elimination of soluble Chemical Oxygen Demand (sCOD) from metal processing wastewater. The study also tried to determine the optimum conditions for the treatment of metal processing wastewater with EO process by developing different scenarios. The scenario in which the energy requirement was 18.33 kWh/m3 and the COD removal efficiency was 75.23%, i.e. the scenario that maximizes the COD removal efficiency and minimizes the energy consumption (E.C.), is considered to be appropriate. In this case, the optimum pH for the EO process was 5, C.D. was 80 A/m2, E.T. was 22.15 minutes with a desirability of 1. At the optimum conditions (for the 2nd scenario), the E.C. of the EO process was fulfilled from solar panel in a ratio of 15% and 318% in overcast and sunny weather, respectively. Thus, it has been determined that the solar panel integrated electrooxidation process is an approach that reduces E.C. and accordingly operating cost, and also has the potential to obtain enough
energy to be stored especially in sunny weather.

15.
Kayaçların termal iletkenliğinin regresyon analizleri ve yapay sinir ağları kullanılarak değerlendirilmesi
Assessment of thermal conductivity of rocks using regression analyses and artificial neural networks
Hilal Özer, Ebru Başpınar Tuncay
doi: 10.5505/pajes.2023.71609  Sayfalar 556 - 563
Bu çalışma, doğal taşların (k) termal iletkenliğini regresyon analizleri ve yapay sinir ağları (YSA) yoluyla araştırmıştır.Bu amaçla, yukarıda belirtilen analiz yöntemleri için çok sayıda veri seti derlemek için kapsamlı bir literatür araştırması yapılmıştır. Kuru yoğunluk (ρd), etkin gözeneklilik (ne), tek eksenli basınç dayanımı (UCS) ve darbe dalga hızı (Vp) gibi farklı fizikomekanik kaya özelliklerine dayanarak, k'nin değerlendirilmesi için yedi tahmin modeli (M1–M7) kurulmuştur. Regresyona dayalı modeller (M1–M5), dikkate alınan kaya özelliklerinin doğal taşların k değerini farklı derecelerde etkilediğini göstermiştir. Özellikle, ne ve Vp'nin doğal taşların k'sini tahmin etmek için yüksek oranda bağıntılı parametreler olduğu bulunmuştur. Kurulan modellerin performansı da çeşitli istatistiksel göstergeler kullanılarak değerlendirilmiştir. İstatistiksel değerlendirmeler, YSA tabanlı modellerin (M6, M7) M1–M5 modellerinden daha tutarlı sonuçlar verdiğini göstermiştir. Ayrıca, kullanıcıların bunları daha verimli bir şekilde uygulayabilmeleri için YSA tabanlı modeller için matematiksel ifadeler de bu çalışmada verilmiştir. Böylelikle, bu çalışmanın, doğal taşların ısı iletimi hakkında pratik ve doğrudan bilgi sağladığına inanılmaktadır ve farklı kaya özelliklerinin bir fonksiyonu olarak doğal taşların k'sinin nasıl modelleneceğine dair bir vaka çalışması olarak ilan edilebilir.
This study investigated the thermal conductivity of natural stones (k) through regression analyses and artificial neural networks (ANN). For this purpose, a comprehensive literature survey was conducted to compile a large number of datasets for the above-mentioned analysis methods. Based on different physicomechanical rock properties such as dry density (ρd), effective porosity (ne), uniaxial compressive strength (UCS), and pulse wave velocity (Vp), seven predictive models (M1–M7) were established for the evaluation of k. The regression-based models (M1–M5) demonstrated that the considered rock properties influence the k of natural stones at different degrees. Notably, the ne and Vp were found to be highly correlative parameters for estimating the k of natural stones. The performance of the established models was also evaluated using several statistical indicators. The statistical evaluations indicated that the ANN-based models (M6, M7) provided more consistent results than the M1–M5 models. In addition, the mathematical expressions for ANN-based models were also given in the present study to let users implement them more efficiently. The present study, in this context, is believed to provide practical and straightforward knowledge on the heat conduction of natural stones and can be declared a case study on how to model the k of natural stones as a function of different rock properties.

16.
Kütahya (Batı Anadolu) ve çevresinde yüzeylenen Miyosen yaşlı volkanik kayaçların mineral kimyası ve püskürme öncesi kristallenme koşulları
Mineral chemistry and pre-eruptive crystallization conditions of Miocene volcanic rocks in the Kütahya (West Anatolia) and surrounding area
İrfan Temizel, Mehmet Arslan, Cafer Özkul, Muzaffer Özburan
doi: 10.5505/pajes.2023.71636  Sayfalar 564 - 585
Miyosen yaşlı volkanitler, Kütahya ve çevresinde Örenköy, Fındıkköy ve Kızılkaya Tepe yörelerinde yüzeyleme vermektedir. Örenköy volkanitleri genel olarak ojit bazalt, bazaltik andezit ve andezit bileşimli olup hyalo-mikrolitik porfirik ve kümülofirik doku göstermektedir ve plajiyoklaz (An70-82Ab17-29Or1-2), klinopiroksen (Wo40-44En41-52Fs6-16), ortopiroksen (Wo1-4En64-71Fs27-34) olivin (Fo86-90) ve Fe-Ti oksit içerir. Fındıkköy volkanitleri genellikle ojit trakibazalt, ojit bazaltik trakiandezit ve trakiandezit bileşimli olup hyalo-mikrolitik porfirik ve intersertal doku göstermektedir ve genelde plajiyoklaz (An58-88Ab12-38Or1-5), klinopiroksen (Wo44-48En38-47Fs8-17), olivin (Fo41-63) ve Fe-Ti oksit içerirken, andezitik karakterde olanlar ayrıca biyotit içerir. Kızılkaya Tepe volkanitleri ise ojit bazalt, ojitli bazaltik andezit ve trakiandezit bileşimli olup hyalo-mikrolitik porfirik, vesiküler, intersertal ve trakitik doku gösterir ve genel olarak plajiyoklaz (An53-85Ab14-44Or0-3), klinopiroksen (Wo39-46En41-52Fs8-16), ortopiroksen (Wo2-3En73-75Fs21-25), olivin (Fo52-82) ve Fe-Ti oksit içerir. Ayrıca, mineral kimyası analizlerinden yararlanılarak volkanitlerin püskürme öncesi kristallenme koşulları hesaplanmış ve böylelikle volkanitleri oluşturan magmalarının üst kıtasal kabuktaki magma odalarında ayrımlaşarak geliştikleri belirlenmiştir.
The studied Miocene volcanic rocks are observed in the Örenköy, Fındıkköy, and Kızılkaya Tepe regions in and around the Kütahya area. The Örenköy volcanic rocks consist of augite basalt, basaltic andesite and andesite, and show hyalo-microlitic porphyritic and cumulophyric texture, and contain plagioclase (An70-82Ab17-29Or1-2), clinopyroxene (Wo40-44En41-52Fs6-16), orthopyroxene (Wo1-4En64-71Fs27-34) olivine (Fo86-90) and Fe-Ti oxide. The Fındıkköy volcanic rocks include augite trachybasalt, augite basaltic trachyandesite and trachyandesite, and show hyalo-microlitic porphyritic and intersertal texture, and generally contain plagioclase (An58-88Ab12-38Or1-5), clinopyroxene (Wo44-48En38-47Fs8-17), olivine (Fo41-63) and Fe-Ti oxide, while the andesitic ones also contain biotite. The Kızılkaya Tepe volcanic rocks contain augite basalt, augite basaltic andesite and trachyandesite, and exhibit hyalo-microlitic porphyritic, vesicular, intersertal and trachytic texture, and include plagioclase (An53-85Ab14-44Or0-3), clinopyroxene (Wo39-46En41-52Fs8-16), orthopyroxene (Wo2-3En73-75Fs21-25), olivine (Fo52-82) and Fe-Ti oxide. In addition, the pre-eruptive crystallization conditions of the volcanic rocks were estimated using mineral chemistry analyses and thus it was determined that the magmas of the volcanic rocks have evolved by fractionation in magma chambers of the upper continental crust.

17.
Farklı kil mineralleri ile modifiye edilmiş su bazlı ticari boyaların alüminyum yüzey uygulamaları üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of water-based commercial paints modified with different clay minerals on aluminum surface applications
Ayşenur Çetin Uğurlu, Emir Zafer Hoşgün
doi: 10.5505/pajes.2023.58701  Sayfalar 586 - 594
Bu çalışmada amaç; kimya sektöründe kullanılan su bazlı boyalara fiziksel olarak ilave edilen kil esaslı çeşitli kaktı maddelerinin, boyaların fiziksel dayanımları üzerindeki etkilerinin incelenmesidir. Bu amaçla üç farklı renkte temin edilen ticari su bazlı boyaya (Ral 6034, Ral 7012, Ral 9003), üç farklı kil esaslı katkı maddesi (kaolin, montmorillonit ve sepiyolit) üç farklı oranda (%0.5-1-2) ilave edilerek boya testleri gerçekleştirilmiş ve bu ilavelerin bazı boya özelliklerine etkisi incelenmiştir. Yapılan testler sonucunda, katkısız ticari su bazlı boyalara benzer parlaklık, çapraz kesme yapışma sınıfı, renk ölçümü ve FT-IR sonuçları elde edilmiştir. Katkısız boyaların test sonuçlarına en yakın değerler; “Ral 6034 + %1 kaolin”, “Ral 7012 + %2 mmt” ve “Ral 9003 + %0.5 kaolin” kombinasyonlarında elde edilmiştir. Bu boyaların diğer özellikleri bozulmadan, yapışma mukavemetlerinde Ral 6034 + %1 kaolin, Ral 7012 + %2 mmt ve Ral 9003 + %0.5 kaolin kombinasyonları için sırasıyla, %11.1, %55 ve % 3.9 artış gözlenmiştir.
The aim of this study is to investigate the effects of different clay-based additives, which are physically added to water-based paints used in the chemical industry, on the physical strength of paints. For this purpose, three different clay-based additives (kaolin, montmorillonite and sepiolite) were added in three different amounts (0.5-1-2%) to commercial waterborne paints (Ral 6034, Ral 7012, Ral 9003) supplied in three different colors for paint tests and the effects of these additives on some paint properties were studied. As a result of the tests, gloss, cross-cut adhesion class, colorimetry and FT-IR results comparable to those of commercial waterborne coatings without additives were obtained. The values closest to the test results of paints without additives were obtained with the combinations of "Ral 6034 + 1% kaolin", "Ral 7012 + 2% mmt" and "Ral 9003 + 0.5% kaolin". Without deteriorating the other properties of these paints, an increase of 11.1%, 55% and 3.9% was observed for the combinations of "Ral 6034 + 1% Kaolin", "Ral 7012 + 2% mmt" and "Ral 9003 + 0.5% Kaolin", respectively.

LookUs & Online Makale