Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

303-312

Authors: Murat REİS, Yaşar Pala

ÖZET: Bu çalışmada, harici yakıt tanklarındaki sıvı davranışının aracın fren dinamiği üzerine etkisi incelenmektedir. Çalkantı olarak adlandırılan akışkanın bulunduğu hacim içerisindeki serbest hareketi, özellikle yüksek ivmelerin ve büyük kütlelerin söz konusu olduğu uygulamalarda, araç üzerinde ciddi dinamik yükler oluşturmaktadır. Bu dinamik yükler aracın dinamik davranışını etkilemektedir. Aracın dinamik davranışındaki tepki ise akışkanın hareketini etkilemektedir. Bu çalışmada akışkan kargo taşıyan aracın fren performansı bu etkileşim dahilinde ve sabit sürtünme katsayılı yol kabulü altında farklı doluluk oranları için Msc.Dytran programı yardımı ile yapılan simülasyonlarla ve basit sarkaç yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Farklı doluluk oranlarında akışkan hareketinin araç dinamiğine etkisi karşılaştırılmıştır. Ayrıca sarkaç yönteminin kullanılabilirliği tartışılmıştır. Karşılaştırma sonucu % 50 doluluk oranın altında akışkan davranışının araç dinamiğine etkisinin yüksek doluluk oranına göre daha fazla olduğu, sarkaç yönteminin ise araç ivmesinin a ? (1/ 2)g değerindeki ivme değerleri ve % 50’nin altındaki doluluk oranlarında kullanışlı olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Harici yakıt tankı, Çalkantı, Katı-sıvı etkileşimi, Araç dinamiği, Sarkaç modeli. ABSTARCT: In this study, the effects of fluid motion in external fuel tanks on the dynamics of breaking system are investigated. The unconstrained motion of fluid also called sloshing causes high dynamic loads especially in highly accelerated motion of massive bodies. These dynamic loads affect the dynamic behavior of truck, and, inversely, the reaction of truck affects the fluid motion. The interaction between fluid and truck affects the whole system’s dynamics. In this study, the breaking performance of truck carrying fluid cargo at various ratios of plenitude is investigated using simulation techniques via Msc.Dytran and the swinging pendulum method. The kinetic coefficient of friction is assumed to be constant during the motion. The effect of fluid motion on the system’s dynamic has been compared for various plenitude ratios, and the efficiency of pendulum method is compared. The feasibility of pendulum method is also discussed. As a result of comparison of numerical simulations, it has been concluded that the effect of fluid motion on the truck’s breakage performance in the case of % 50 plentitude ratio is higher than that of the ratios of plenitude greater than % 50. On the other hand, it has been observed that the pendulum method is useful for the plenitude ratios less than % 50 and for accelerations of a ? (1/ 2)g . Key words: External fuel tank, Sloshing, Fluid-structure interaction, Vehicle dynamics, Pendulum model.

321-332

Authors: Meltem SAPLIOĞLU, Mustafa KARAŞAHİN

ÖZET: Son yıllarda, ülkemizde ulusal bir problem haline gelen trafik kazaları, doğal afetlerden daha fazla sosyal ve ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Bu problemi çözebilmek, kayıpları azaltabilmek için yol güvenlik projeleri gerçekleştirilmektedir. Ancak bu projelere ayrılan bütçenin sınırlı olması nedeniyle, bazı pratik ve ekonomik çözüm yöntemlerinin bulunması gerekli olmuştur. Bu yöntemlerin en önemlisi; trafik kazalarında, tehlikeli kesimler olarak adlandırılan Kaza Kara Noktalarının tespiti ve iyileştirilmesidir. Yeni teknolojiler, trafik mühendisliğinde ve mühendislik hizmetlerinde hızlı iyileşmelere neden olan gelişme döngüsünü sürekli çevirmektedir. Bu gelişen hizmetlerin daha etkin rol üstlenebilecek ileri görüşlü mühendislik çalışmaları adına önemli bir potansiyel oluşturacağı açıktır. Çalışmada örnek olarak Isparta ilindeki trafik kazalarının yoğun olduğu bölgeler ve kaza kara noktaları Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) kullanılarak tespit edilmiştir. Arcinfo 7.21 programı kullanılarak digitizer ile sayısallaştırılan Isparta ili imar haritası üzerinde, tespit edilen kara noktalar ve kaza meyilli bölgeler gösterilmiştir. Isparta İli Trafik Bölge Müdürlüğü’nden alınan, 1998-2002 yılları arasında meydana gelen trafik kazalarının tespit tutanakları ile veri tabanı oluşturulmuştur. Trafik kazası çarpışma diyagramları ile coğrafi kodlama referans sistemleri kullanılarak topoloji kurulmuştur. CBS’nin kaza analizinde niçin kullanıldığı, çalışmada kullanılan veri tabanının oluşturulması ve kullanılan yöntem gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre tablolar oluşturulmuş ve yorumlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Trafik kaza analizi, Kara nokta, Coğrafi bilgi sistemleri. ABSTARCT: In recent years, traffic accidents that cause more social and economic losses than that of natural disasters,have become a national problem in Turkey. To solve this problem and to reduce the casualties, road safety programs are tried to be developed. It is necessary to develop the most effective measures with low investment cost due to limited budgets allocated to such road safety programs. The most important program is to determine dangerous locations of traffic accidents and to improve these sections from the road safety view point. New Technologies are driving a cycle of continuous improvement that causes rapid changes in the traffic engineering and any engineering services within it. It is obvious that this developed services will be the potential for forward-thinking engineering studies to take a more influence role. In this study, Geographic Information System (GIS) was used to identify the hazardous locations of traffic accidents in Isparta. Isparta city map was digitized by using Arcinfo 7.21. Traffic accident reports occurred between 1998-2002 were obtained from Directory of Isparta Traffic Region and had been used to form the database. Topology was set up by using Crash Diagrams and Geographic Position Reference Systems. Tables are formed according to the obtained results and interpreted. Key words: Traffic accident analysis, Black point, Geographic information systems.

341-349

Authors: Mehmet TERZİ, Hasan ELÇİ

ÖZET: Yapı taşıyıcı sistemlerinin tasarımında, deprem kuvvetlerinin güvenli bir şekilde karşılanması temel unsurlardan biridir. Yapının simetri özelliği taşıması ve düzenli taşıyıcı sisteme sahip olması, depreme dayanıklı yapı tasarımı yaklaşımında en önemli ilkeyi oluşturur. Düzenli yapılar gerek uygulamada gerekse analiz ve boyutlamada daha pratik ve ekonomik olmalarının yanı sıra, hesap davranışı ile gerçek yapı davranışının biri birine yakın olmaları ile, iyi bir tasarım için tercih edilen ilk çözüm seçeneğidirler. Deprem davranışı açısından yapıların yatayda ve düşeyde süreksizlik göstermeleri, ani rijitlik değişimi ile kütle farklılıkları içermeleri kaçınılması gereken olumsuz hallerdir. Bu özellikleri taşıyan yapılar, taşıyıcı sistem bakımından düzensiz yapılar olarak kabul edilirler. Bu tür yapılar pratikte, düzenli yapılara nazaran daha hatalı uygulamaya sebep olabilecekleri gibi, boyutlamada da bazı kesit tesirlerinin büyümesi ile ekonomik olmaktan uzaklaşırlar. Düzenli yapıların deprem analizlerinde kullanılan doğrusal hesap yöntemlerinin, düzensiz yapılarda ne kadar sağlıklı sonuçlar vereceği tartışılır. Yapı sisteminin analizi, Deprem Yönetmeliği esaslarına göre düzenli çerçeveli bir yapıdaki döşeme boşluk oranlarının değişimine göre; Eşdeğer Deprem Yükü ve Modların Birleştirilmesi Yöntemine göre SAP2000 Yapı Analizi Paket Programı ile yapılmıştır. Yapıda, döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığının kabul edildiği ve edilmediği durumlar da göz önüne alınarak elde edilen kesit tesirleri karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Düzensiz yapılar, Rijit diyafram, Deprem yönetmeliği, Kesit tesirleri. ABSTRACT: To resist earthquake forces in a confidential manner is one of the fundamental requirements of the structural system design of buildings. The main principles of Earthquake-resistant design of buildings have the symetric plan and regular configuration of the structural system. Regular buildings are easier in application, for designing, dimensioning of structural elements and much more economic for consruction cost. Also, the results of the structural system analysis of regular buildings represent the behaviour of the real structure. For these reasons, regular buildings are prefered for the best building design and analysis. Vertical and horizontal discontinuities in building structures, instant stiffness changes and variation of mass distribution are negative states, display good seismic behaviour. The buildings having irregularities in plan and in elevation are accepted as non-regular buildings. In practise, non-regular buildings are not economic in construction cast, lead to stress concentrations hazardous to the structure and causing erroneous application. If the basic methods of structural analysis for regular buildings are applied to non-regular buildings the effects of irregularities must be considered. Analysis of the regular frame type structural systems according to The Turkish earthquake code is performed on a lineer elastic model assuming different cavity ratios of the floor slab by using SAP2000 Structural Analysis Programme applying simplified modal response spectrum analysis methods. Numerical results of the internal forces of the elements of the structural system are obtained and compared for two different casses in one case the floor diaphragms are sufficiently rigid in their plane, in the other case unsuffiently rigid in their plane. Key words: Irregular structures, Rigit diaphragm, National earthquake code, Internal forces.

359-368

Authors: A. Serdar YILMAZ, Murat GÖRMEMİŞ

ÖZET: Bu makalede, enerji analizörleri için geliştirilen Deplhi tabanlı bir arayüz yazılımı sunulmaktadır. Güç analizöründen elde edilen elektriksel büyüklüklerin gerçek zamanlı olarak bilgisayara aktarılması bu yazılım yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Ayrıca geliştirilen yazılım ile analizörden alınan akım, gerilim, güç, harmonik distorsiyonu vb büyüklüklerin gerçek zamanda kaydedilmesi ve kaydedilmiş verilerin karşılaştırmalı olarak grafik halinde gösterilmesi mümkündür. Sunulan yazılım Merlin Gerin Powerlogic PM 800 güç analizörü için geliştirilmiştir ve ayrıca Modbus protokolünü kullanan farklı marka ve modeller içinde kullanılabilmektedir. Önerine yazılım maksimum 256 cihaz arasında haberleşme ve izlemeye imkan tanımaktadır. Veri tabanına kaydedilen veriler, kullanıcı tarafından istenen zaman aralığında tablo ve grafiksel olarak görüntülenmesi yapılabilmektedir. Çalışmada hızlı ve esnekliğinden dolayı Borland Delpi V.7.0 yazılımı tercih edilmiştir. Geliştirilen yazılım enerji dağıtımı otomasyonunda, enerji akışı ve enerji kalitesi takibinde kolaylıkla kullanılabilir olup, kullanımı kolay ve pratiktir. Anahtar Kelimeler: Enerji izleme, Enerji dağıtımı, Modbus, Seri haberleşme. ABSTRACT: In this paper, a Delphi based interface software developed for energy analyzers is presented. Transferring the electrical parameters which is read from the energy analyzer to the computer in real-time has been achieved by using the developed software. It is also possible to record the parameters such as current, voltage, power, harmonic distortion and etc in real-time and to illustrate these recorded parameters in comparison with each other and graphically. Presented software is developed for Merlin Gerin Powerlogic PM 800 power analyzers and also it is usable for different trademarks and models which use Modbus protocol. Proposed software permits intercommunication and observation between maximum 256 devices. Recorded data can be monitorized in table and graphic form for requested time and date intervals by the users. In the study, Borland Delphi v.7.0 is preferred due to flexible and fast. Developed software can be easily used for energy distribution automation and monitoring of the power flow and power quality and also it is a user friendly interface. Key words: Energy observing, Power distribution, Modbus, Serial communication.

379-388

Authors: Ali Rıza MOTORCU

ÖZET: Bu çalışmada, ısıl işlemle sertliği 53 HRC’ ye çıkarılmış AISI 1050 çeliği, TP100-Ti (C, N)/Al2O3/TiN içerikli ve TP1000-Ti (C, N)/Al2O3/Ti (C, N)/TiN içerikli kaplamalı karbür takımlarla işlenmiştir. Talaş kaldırma deneyleri sabit talaş derinliği ve ilerleme miktarında kuru kesme şartları altında yapılmıştır. Yan kenar aşınma yüzeyleri optik mikroskop altında incelenmiştir. Farklı kesme hızlarında oluşmuş yan kenar aşınması verilerinden takım ömrü eğrileri ve Taylor Takım Ömrü Denklemi sabitleri (n, C) elde edilmiştir. Deneysel sonuçlar, kesme hızı artışının takımların performansı üzerinde belirgin etkisi olduğunu göstermiştir. Yan kenar aşınması ve talaşlanma/kesme kenarındaki kırılmalar etkin aşınma tipi olarak tespit edilmiştir. TP1000 takımı TP100 takımından daha uzun takım ömrü vermiştir. Anahtar Kelimeler: Yan kenar aşınması, Takım ömrü, Kaplamalı karbür takımlar, Tornalama. ABSTRACT: In this study, the machining of AISI 1050 steel which is hardened up to 53 HRC is carried out with two carbide tool materials (three layer coated carbide of TP100 containing Ti (C, N)/Al2O3/TiN and (multi layer coated carbide of TP1000 containing Ti (C, N)/Al2O3/ Ti (C, N)/TiN. Cutting tests are performed with constant depth of cut and feed rate under dry cutting conditions. The flank wear is examined using an optical microscope. Tool life curves and Taylor Tool Life Equation constants (n, C) are obtained via the flank wear data at various cutting speeds. The test results show that tools’ performance is adversely affected by increasing cutting speed due to increased temperatures and stress generated at the cutting edges during machining. Flank wear and chipping/fracture of the tool edges are identified the major failure modes at the cutting conditions. TP1000 multilayer coated inserts give longer tool life than those of TP100 three layer coated inserts. Key words: Flank wear, Tool life, Coated carbide tools, Turning.

397-401

Authors: Sevilay ÇETİN, Bekir Sami SAZAK

ÖZET: Bu çalışmada, evlerde mutfak tipi ısıtma işlemlerinde kullanılmak üzere alternatif bir indüksiyon ısıtma sistemi geliştirilmiştir. Mutfak tipi uygulamalarda kullanılan indüksiyon ısıtma sistemleri genellikle farklı çaplardaki tencereler için birden fazla ısıtma bobinine sahiptirler ve her bobin ayrı bir inverter devresi tarafından beslenmektedir. Bu da toplam sistem maliyet ve boyutlarını arttırmaktadır. Bu çalışmada sunulan sistemde ise, farklı frekanslarda farklı çıkış gücü verebilen iki adet ısıtma bobini aynı inverter devresi tarafından kontrol edilebilmektedir. Bu sayede bir yarıiletken anahtar ve kontrol devresinden tasarruf edilmiş toplam sistem maliyeti düşürülmüştür. Sunulan sistemin tasarımı yapılmış ve laboratuar ortamında küçük güçlü çalışan bir prototipi gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Seri rezonans inverter, Mutfak tipi indüksiyon ısıtma, Sıfır gerilim anahtarlama. ABSTRACT: In this study, an alternative induction heating system is developed for home cooking application. Induction heating appliances used for cooking includes more than one heating coil for vessels of different diameter and each coil usually being controlled by a separate inverter system. This method is heavy in terms of component numbers. The main aim of this paper is to control two coil separately at a different frequency and power output by using the same inverter system. This method decreases cost of system eliminates one switching component and its control circuit. Proposed system is designed and a working prototype of low power is verified in laboratory. Key words: Series resonant inverter, Induction heating for home cooking, Zero voltage switching.

411-421

Authors: Altuğ YAVAŞ, Şerif SAYLAN

ÖZET: on on yılda yapıların dizaynının hedef deplasman veya deplasman profili için yapıldığı direkt deplasman esaslı dizayn metodu, birçok yapı tipinin dizaynı için kullanılmaktadır. Bu çalışmada moment aktaran çerçeve tipi yapılar için geliştirilen Direkt Deplasman Esaslı Dizayn (DDED) metodu perde çerçeve tipi yapıların dizaynı için genişletilmiştir. Perde çerçeve yapıların DDED’ının yapılabilmesi için perde çerçeve tipi yapılar ait lineer olmayan deplasman profilinin belirlenmesi gerekir. Bu nedenle, perde çerçeve tipi yapıların deplasman profillerinin elde edilmesi için DDED ve lineer olmayan dinamik analizin birlikte kullanıldığı iteratif bir yöntem önerilmiş ve bu yöntem kullanılarak sistemde tek bir perdenin kullanıldığı, çerçevenin ortasında olduğu, altı katlı yapı için lineer olmayan deplasman profilli elde edilmiştir. Ayrıca farklı perde yerleşiminin ve farklı açıklık sayısının deplasman profiline etkisi araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Perde çerçeve sistem, Deplasman profili, DDED, Lineer olmayan dinamik analiz. ABSTRACT: Direct displacement based design that designs the structure for a given target displacement profile is used for the design of several types of structures in the last decade. In this study, the direct displacement based design (DDBD) method developed for the design of moment resisting structures is extended for the design of wallframe type structures. Displacement profiles of the wall-frame type structures must be determined for the DDBD of wall frame structures. Therefore, an iterative method that uses DDBD and nonlinear time history analysis together is proposed for determining the displacement profiles. Displacement profiles for six storied four span wall-frame type structures that have one wall in the middle of the frame are determined. Also the affects of the location of the wall and the number of the span is investigated. Key words: Wall frame system, Displacement profile, DDBD, Nonlinear time history analysis.

429-437

Authors: Öznur İŞÇİ, Serdar KORUKOĞLU

ÖZET: Genetik algoritmalar (GA) stokastik bir arama yöntemidir ve bu nedenle optimum ya da optimuma yakın çözümler verebilmektedir. GA son yıllarda gezgin satıcı problemi, karesel atama, yerleşim, atölye çizelgeleme, ders/sınav programının hazırlanması, iletişim şebekelerinin tasarımı, montaj hattı dengeleme, en küçük yayılan ağaç problemi ve benzeri bir çok kombinatoryal optimizasyon problemlerine başarılı bir şekilde uygulanabilinmektedir. Bu çalışmada Steiner minimum yayılan ağaç probleminin genetik algoritma ile çözümü için java programı geliştirilerek performansı incelenmiştir. Literatürde daha önce çözülmüş test problemleri üzerinde yapılan denemeler sonucunda bu çalışmada önerilen GA yaklaşımı ile optimuma yakın sonuçlar elde edilmektedir. Çalışmada belirlenen noktalar için Steiner minimum yayılan ağaç problemi ve minimum yayılan ağaç problemi için uzunluklar ve kazanç değerleri hesaplatılmıştır. Anahtar Kelimeler: Genetik algoritma, Minimum yayılan ağaç problemi, Steiner minimum yayılan ağaç problemi. ABSTRACT: Genetic algorithms (GA) are a stochastic research methods, and they produce solutions that are close to optimum or near optimum. In addition to GA's successful application to traveling salesman problem, square designation, allocation, workshop table, preparation of lesson/examination schedules, planning of communication networks, assembling line balanced, minimum spanning tree type many combinatorial optimization problems it would be applicable to make the best comparison in optimization. In this study a Java program is developed to solve Steiner minimum spanning tree problem by genetic algorithm and its performance is examined. According to the tests carried out on the problems that were given before in the literature, results that are close to optimum are obtained in by GA approach that is recommended in this study. For the predetermined points in the study, length and gain are calculated for Steiner minimum spanning tree problem and minimum spanning tree problem. Key words: Genetic algorithm, Minimum spanning tree problem, Steiner minimum spanning tree problem.

449-455

Authors: Hüseyin KURT, Mehmet ÖZKAYMAK, Emrah DENİZ

ÖZET: Güneş havuzları, güneş enerjisini toplayan ve depolayan düşük maliyetli basit bir sistemdir. Yapılan bu çalışmada, güneş havuzunda, farklı yoğunluklara sahip üre ve boraks çözeltilerinin doğal ortamda ısı depolama karakteristikleri deneysel olarak incelenmiştir. Havuz içerisinde farklı konsantrasyonlarda yoğunluk gradyeni oluşturularak, sıcaklık ve yoğunluk gradyenlerindeki değişim dört farklı deneyde gözlemlenmiştir. Aynı dış ortam şartlarında üre çözeltili havuzda maksimum 28 °C depolama sıcaklığı ölçülürken, boraks çözeltili havuzda maksimum 36 °C depolama sıcaklığı ölçülmüştür. Havuz tabanı ile yüzeyi arasındaki sıcaklık farkı, üre çözeltili havuzda 13 °C olurken, boraks çözeltili havuzda 17 °C olmuştur. Bu sonuçlara göre, boraks çözeltili havuzun ısı depolama karakteristiğinin, üre çözeltili havuzun ısı depolama karakteristiğinden daha iyi olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Tuz tabakalı güneş havuzu, Üre ve boraks tuzu. ABSTRACT: Salt gradient solar ponds are simple and low cost solar energy system for collecting and storing solar energy. In this study, heat storage characteristic of urea and borax solutions in the solar pond were examined experimentally. Establishing density gradients in different concentration, variations in the temperature and density profiles were observed in four different experiments. Maximum storage temperatures were measured as 28ºC and 36 ºC for the ponds with urea and borax solution, respectively. The temperature difference between the bottom and the surface of the pond were measured as 13 ºC for urea and 17 ºC for borax- solutions. According to these results, heat storage characteristic of the solar pond with borax solution was found to be better than urea solution. Key words: Salt gradient solar pond, Urea and borax solutions.