Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

499-505

Authors: Mehmet İskender ÖZSOY1

Abstract Although carbon fiber reinforced epoxy composites are used in a wide area on structural components, there is a need to increase the toughness of these materials due to their brittle structure. For this purpose, hybrid composites were produced with basalt fibers, which show more ductile behavior than carbon fibers and the mechanical features of the composites were investigated. Layered composites were produced by vacuum infusion method. The effects of hybridization type on mechanical features were studied by producing composites as pure carbon, pure basalt, intercalated and sandwich type hybrids. The mechanical behaviors of the specimens were evaluated by tensile, flexural and Charpy impact tests. At the end of the tests, the mechanical values of the hybrid laminate composites were found between carbon and basalt composites. Adding basalt fiber to carbon fiber, the tensile strength, flexural strength and modulus of elasticity of the composites decreased. However, the impact performance of carbon fiber composites improved with adding basalt fiber. Öz Karbon fiber katkılı epoksi kompozitlerin yapısal komponentlerde geniş bir alanda kullanılmalarına karşılık gevrek bir yapıya sahip olmaları nedeniyle bu malzemelerin tokluklarını arttırmaya gereksinim duyulmaktadır. Bu amaçla karbon fiberlere göre daha sünek davranış gösteren bazalt fiberler ile hibrit kompozitler üretilerek kompozitlerin mekanik özellikleri incelenmiştir. Tabakalı kompozitler vakum infüzyon yöntemi ile üretilmiştir. Kompozitler saf karbon, saf bazalt, ardışık ve sandviç tip hibrit olarak üretilerek hibritleşme türünün mekanik özellikler üzerindeki etkileri çalışılmıştır. Kompozitlerin mekanik özellikleri çekme, eğilme ve Charpy darbe testleri ile karakterize edilmiştir. Testler sonunda hibrit kompozitlerin mekanik değerleri karbon ve bazalt fiberler arasında çıkmıştır. Karbon fibere bazalt fiber ilavesi ile kompozitlerin çekme dayanımı, eğilme dayanımı ve elastisite modülü azalmıştır. Bununla birlikte bazalt elyafın eklenmesi ile karbon fiber kompozitlerin darbe performansları iyileşmiştir. Anahtar Kelimeler: Karbon fiber, Bazalt fiber, Tabakalı kompozitler, Mekanik özellikler.

516-532

Authors: Meltem ALTIN KARATAŞ1

Öz Bu çalışmada, Inconel 718 (IN718) süperalaşımının CNC tel erozyon tezgâhında işlenmesi sonucunda malzeme kesim yüzeyinde ölçülen Ra (ortalama yüzey pürüzlülüğü), Rq (kuadratik ortalama pürüzlülük) ve Rz (maksimum pürüzlülük) değerleri üzerinde işleme parametrelerinin etkileri araştırılmıştır. İşleme parametreleri; tel erozyon tezgâhı değişkenlerinden gerilim, tel ilerleme hızı ve dielektrik sıvı basıncı olarak belirlenmiştir. Deneylerde dielektrik sıvı olarak saf su ve tel olarak ise 0.3 mm pirinç tel kullanılmıştır. Çalışmanın amacı; en düşük Ra, Rq ve Rz değerlerini elde edebilmek için kesme parametrelerinin optimum değerlerini belirlemektir. Tel erozyon tezgâhı ile kesme işleminde işleme parametrelerinin optimizasyonu için, çok kriterli karar verme yöntemlerinden biri olan Gri İlişkisel Analiz (GİA) uygulanmıştır. Deneyler ve kullanılan parametrelerin seviyeleri Taguchi L9 (33) ortogonal dizisine göre tasarlanmıştır. Varyans Analizi (ANOVA) kesme parametrelerinin etki yüzdelerini belirlemek amacıyla kullanılmıştır. En yüksek etkiye sahip olan parametre Ra için %79.18, Rq için %84.05, Rz için ise %89.25 oran ile gerilim olarak tespit edilmiştir. En düşük Ra, Rq ve Rz değerleri sırasıyla 0.123 µm, 0.178 µm ve 0.740 µm olarak elde edilmiştir. Anahtar kelimeler: Inconel 718, Tel erozyon, Yüzey pürüzlülüğü, Taguchi Metodu, Gri ilişkisel analiz. Abstract In this study, the effect of machining parameters on Ra (average surface roughness), Rq (quadratic average roughness) and Rz (maximum roughness) values were measured on the material cut surface as a result of machining Inconel 718 (IN718) superalloy on a CNC wire erosion machine were investigated. As the processing parameters; voltage, wire feed rate and dielectric fluid pressure were determined. In the experiments, pure water was used as the dielectric fluid and 0.3 mm brass wire was used as the wire. The aim of the study is to determine the optimum values of the cutting parameters in order to obtain the lowest Ra, Rq and Rz values. Gray Relational Analysis (GRA), which is one of the multi-criteria decision-making methods, has been applied for the optimization of the machining parameters in the cutting process with the wire erosion machine. The experiments and the levels of the parameters used were designed and optimized according to the Taguchi L9 (33) orthogonal array. Analysis of Variance (ANOVA) was used to determine the effect percentages of the cut-off parameters. The parameter with the highest effect was determined as voltage with a ratio of 79.18% for Ra, 84.05% for Rq, and 89.25% for Rz. The lowest Ra, Rq and Rz values were obtained as 0.123 µm, 0.178 µm and 0.740 µm, respectively.

539-546

Authors: Hamza TAŞ1 , İbrahim Fadıl SOYKÖK2 , Abdul Jamil HALİMİ3

Öz Bu çalışmada literatürdeki çalışmalardan farklı olarak, yüksek mukavemete ve darbe dayanımına sahip S2 cam fiber kumaşlara kesme gerilimi altında kalınlaşan sıvı (shear thickening fluid: STF) emdirilerek düşük hız delme ve yarı statik delme dirençleri belirlenmiştir. Bu amaçla ilk olarak, ağırlıkça %20 oranında silika içeren polietilen glikol 400 (PEG400: Moleküler ağırlığı 400 g/mol’dür.)/silika süspansiyonu hazırlanarak reolojik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ardından, kuru ve STF emdirilmiş kumaşlara delici ucun 200 mm, 300 mm ve 400 mm yükseklikten bırakıldığı durum için ağırlık düşürme delme ve yarı statik delme (delme hızı 6 mm/dk.) testleri uygulanmıştır. Kumaşlarda oluşan hasarlar ve altlık malzemede oluşan deformasyon izleri detaylıca ele alınmıştır. Yapılan reolojik testler sonucunda ağırlıkça %20 oranında silika içeren PEG400/silika süspansiyonunun kesme kalınlaşması davranışı sergilediği görülmüştür. Kumaşlara STF emdirilmesiyle birlikte delici ucun sırasıyla 200 mm, 300 mm ve 400 mm yükseklikten bırakıldığı durum için delici ucun altlık malzemeye batma derinliğinde sırasıyla %30.7, %17.7 ve 20.7’lik bir azalma görülmüştür. Ayrıca, ağırlık artışı açısından STF emdirilmesinin kumaş tabakası sayısını arttırmaya göre daha makul sonuçlar verdiği görülmüştür. Yarı statik delme testleri sonucunda ise kuru ve STF emdirilmiş kumaşlar yakın karakteristik özellik göstermiştir. Anahtar kelimeler: Kesme kalınlaşması gösteren sıvı, S2 cam fiber, Reoloji, Düşük hız delme. Abstract In this study, unlike the studies available in the literature, low velocity puncture resistance and quasi-static puncture resistance of S2 glass fiber fabrics with high strength and impact resistance impregnated with shear thickening fluid (STF) was determined. For this purpose, firstly, a polyethylene glycol 400 (PEG400: 400 g/mole of molecular weight) suspension with the silica loading of 20 wt% was fabricated and then, rheological measurements were carried out. Then, drop weight puncture tests for the drop height of 200 mm, 300 mm and 400 mm and quasi-static puncture tests (6 mm/min of puncture velocity) were applied to neat and STF impregnated fabrics. Damages in fabrics and deformation marks on backing material were discussed in detail. As a result of the rheological tests, it was observed that the PEG400/silica suspension exhibits shear thickening behavior. With the STF impregnation, a decrease of 30.7%, 17.7% and 20.7% was observed in the penetration depth of the penetrator into the backing material for the drop height of 200 mm, 300 mm and 400 mm, respectively. In addition, It has been seen that the impregnation of STF gives more reasonable results in terms of weight increase than increasing the number of fabric layers. As a result of quasi-static puncture tests, neat and STF impregnated fabrics showed close characteristics.

559-568

Authors: Merhad AY1 , Bengü AKDOĞAN1 , Elif Morrice FİDAN1 , Lale ÖZBAKIR1

Öz Ülkemizi ve tüm dünyayı etkisi altına almış olan Covid-19 virüsüne karşı yapılan aşı çalışmaları, modern dünyanın kitlesel olarak aşılanabilmesi için büyük bir lojistik problemi de yanında getirmektedir. mRNA ve inaktif virüs yöntemi gibi farklı yöntemlerle üretilen çeşitli aşılar şirketler tarafından her geçen gün seri üretim için hazır hale getirilmektedir. Farklı koşullar altında farklı raf ömrü sürelerine sahip bu aşılar için iyi planlanmış bir dağıtım ağı büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, ülkemizde kullanılan ve zorlu saklama koşullarına ihtiyaç duyan Covid-19 mRNA aşıları için raf ömrünü verimli şekilde kullanacak iki aşamalı yerleştirme-rotalama modeli üzerinde durulmaktadır. Bu açıdan çalışmada, iki farklı yöntem ile ara depolar ve ara depolara bağlı merkezler belirlenmiş, sonrasında ise belirlenen lokasyonlar arasındaki araç rotaları için probleme özgü zaman kısıtlı kapasiteli araç rotalama problemi matematiksel modeli geliştirilmiştir. Sonuç olarak ortaya çıkan iki aşamalı yerleştirme-rotalama modeli başarılı bir şekilde aşıların raf ömrü süresi dolmadan tüketilmesi için uygun dağıtım modelini tespit etmeyi mümkün kılmıştır. Tıp alanındaki bilim insanları, ilerleyen yıllarda da bu tarz salgınlarla tekrar karşılaşılacağını dile getirmektedir. Bu yüzden yapılan çalışma ileriki yıllarda daha da geliştirilerek ülkedeki aşı gibi acil ve kısa tüketim ömrüne sahip ürünlerin dağıtım politikasının önceden hazır ve etkin kılınmasını sağlayacaktır. Anahtar kelimeler: Yerleştirme-Rotalama, Covid-19, K-ortalamalar, P-Medyan. Abstract Vaccination studies against the Covid-19 virus, which has affected our country and the whole world, bring along a major logistical problem for the mass vaccination of the modern world. Various vaccines produced by different methods such as mRNA and inactive virus method are made ready for mass production by companies. A well-planned distribution network is important for these vaccines with different shelf life under different conditions. In this study, the two-echelon location-routing model that will efficiently use the shelf life for Covid-19 mRNA vaccines, which are used in our country and need harsh storage conditions, is emphasized. In this respect, hubs and centers were determined with two different methods, and then time-limited capacitated vehicle routing problem mathematical model was developed for vehicle routes between the determined locations. As a result, two-stage deployment-routing model made it possible to successfully identify the appropriate delivery model for vaccines to be consumed before the shelf-life period. Scientists in the field of medicine state that such epidemics will be encountered again in the coming years. Therefore, the study will be developed further in the following years and will ensure that the vaccine distribution policy in the country is ready and effective in advance.

577-587

Authors: Merve CENGİZ TOKLU1 , Beyzanur DOĞAN1

Öz Tehlikeli madde sınıfına giren ürünler çeşitli sektörlerde yoğun olarak kullanılmakta olup, üretildikleri lokasyondan hedef noktalarına farklı yöntemlerle taşınabilmektedir. Tehlikeli madde taşımacılığı, ürünlerin içeriğinde yer alan kimyasallar ya da yanıcı ve patlayıcı maddeler sebebiyle diğer taşımacılık türlerinden farklılaşır. Bu nedenle, tehlikeli maddelerin taşınmasında en düşük maliyeti ya da en hızlı teslimatı sağlayan alternatif en iyi çözüm olmayabilir. Tehlikeli madde sınıfında yer alan petrol, yaygın olarak tüketilmesi sebebiyle diğer tehlikeli maddelere göre daha yüksek miktarda taşınmaktadır. Bu çalışmada, petrol taşımacılığında en uygun nakliye modunun belirlenmesine yönelik bir model önerilmiştir. Önerilen modelde, taşıma maliyeti, kaza riski, ulaştırma hızı, kapasite, esneklik, hizmet alanı ve hasar maliyeti olmak üzere yedi ölçüt belirlenmiştir. Ölçütlerin önem ağırlıkları bulanık AHP metodu ile hesaplanmış ve bu ölçütler dikkate alınarak alternatif taşıma modları ağırlıklı bulanık aksiyomatik tasarım yöntemi ile değerlendirilmiştir. Ayrıca ölçüt ağırlıklarının sonuçlara olan etkisini değerlendirmek üzere duyarlılık analizi yapılmıştır. Yapılan çalışma sonucunda, petrolün nakliyesi için en uygun mod olarak denizyolu taşımacılığı belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Tehlikeli madde taşımacılığı, Petrol, Nakliye modu, Bulanık AHP, Ağırlıklı bulanık aksiyomatik tasarım. Abstract Products classified as hazardous materials are used extensively in various sectors and can be transported from the location where they are produced to their destinations by different methods. Hazardous materials transportation differs from other transportation types due to the chemicals in the content of the products or flammable and explosive materials. For this reason, the alternative that provides the lowest cost or the fastest delivery may not be the best solution for the transport of hazardous materials. Petrol, which is in the hazardous materials class, is transported in higher amounts than other hazardous materials due to it is widely consumed. In this study, a model is proposed to determine the most suitable transportation mode for petroleum. In the proposed model, seven criteria are determined as transportation cost, accident risk, transportation speed, capacity, flexibility, service area and damage cost. The importance weights of the criteria are calculated by the fuzzy AHP method, and alternative transportation modes are evaluated with the weighted fuzzy axiomatic design method considering the criteria. In addition, sensitivity analysis is performed to evaluate the effect of criterion weights on the results. As a result of the study, maritime transport is determined as the most suitable transportation mode for petroleum.

604-612

Authors: Nigar KARAGÜL1 , Abdullah EROĞLU2

Abstract In the classic EOQ and EPQ models, the assumption that all products are of good quality is not always valid. In some cases, the production system may produce a certain amount of defective products due to human errors and/or wear of machinery and equipment. In the literature, defective products obtained with quality screening are categorized as scrap, reworkable, low quality, etc. Generally, low-quality products are sold at a reduced price in lots at the end of the selection procedure, while scrap products are eliminated from the inventory at a certain cost. Reworkable products are also reworked at the end of the quality control period and turned into good products. In our study, screening activities are carried out during the production period in order to acquire the perfect items to run into the demand. For the remaining products, screening activity begins at the end of the production period. Allowing backorder in production systems both provides efficient production schedules and reduces operating costs. In this study, an EPQ model was constructed in which all defective products are taken at coincidental and reworked, and shortages are allowed. Sensitivity analyzes are also provided to evaluate the effects of changes in design variables on the optimal solution and to obtain feasible conditions. Öz Klasik ESM ve EÜM modellerinde, tüm ürünlerin iyi kalitede olduğu varsayımı her zaman geçerli değildir. Bazı durumlarda, üretim sistemi, insan hataları ve/veya makine ve ekipmanların aşınması nedeniyle belirli miktarda kusurlu ürün üretebilir. Literatürde kaliteli kontrol ile elde edilen hatalı ürünler hurda, yeniden işlenebilir, düşük kalite vb. olarak sınıflandırılır. Genel olarak düşük kaliteli ürünler, eleme işlemi sonunda partiler halinde indirimli fiyattan satılırken, hurda ürünler ise belirli bir maliyetle envanterden çıkartılır. Ayrıca kalite kontrol süreci sonunda tamir edilebilir ürünler yeniden çalışılarak kusursuz ürünlere dönüştürülür. Çalışmamızda talebi karşılayacak kusursuz ürünleri elde etmek için üretim döneminde kalite kontrol çalışmaları yapılmaktadır. Kalan ürünler için ise üretim döneminin sonunda kalite kontrol faaliyeti başlar. Üretim sistemlerinde ön siparişe izin vermek, hem verimli üretim programları sağlar hem de işletme maliyetlerini düşürür. Bu çalışmada, tüm kusurlu ürünlerin rastgele bir oranla alınıp yeniden çalışıldığı, stoksuzluğa izin verilen bir EÜM modeli geliştirilmiştir. Model parametrelerindeki değişikliklerin optimal çözüm üzerindeki etkilerini incelemek ve uygun çözüm koşullarını elde etmek için duyarlılık analizleri de verilmektedir. Anahtar kelimeler: EÜM, Stoksuzluk, tamir, Sonradan karşılama, Kalite kontrol, Üretim parti büyüklüğü, Sembolik hesaplama.

625-631

Authors: Tolga KURTULUŞ1 , Serpil KILIÇ DEPREN2

Abstract This study aims to visualize a network of Social Connectedness Index (SCI) in Organization for Economic Co-operation and Development (OECD) countries and then explores the importance of socio-demographic, economic, religion, and distance metrics between countries on SCI using a non-parametric test. The final dataset is aggregated from 3 different data sources: Worldbank, OECD, and Facebook. Drawing upon a data set from Facebook Inc. is used to visualize and understand the network structure among OECD countries. Furthermore, the aggregated dataset used in this study is the first usage of Quantile Regression Mixture Models (QRMIX) to determine factors affecting SCI. As a result of the QRMIX model, 4 clusters are identified in different quantiles where the impact of independent factors are differentiated. Based on the variable importance analysis, almost the least important variable at the lower level of SCI value is religion while it is the second most important factor at the highest level of SCI value. SCI mostly shows up as strong relationships between countries with residents of similar ages and education levels where using common language and having same religions, as well. Also, based on the literature review, it is shown that countries with a higher proportion of similar connections to other countries have more positive economic connections among OECD countries. Thus, given the variable importance of SCI for different subgroups of based on SCI quantiles, this study suggests that different action plans about improving import-export and other financial transactions for the country pairs might be created. To sum up, according to different social connection power of OECD countries, this study can help policymakers. Öz Çalışmanın amacı, Ekonomik Kalkınma ve İşbirliği Örgütü (OECD)’ne üye ülkelerin arasındaki sosyal bağlılık yapısının görselleştirilmesi ve ülkelerdeki sosyo-demografik, ekonomik, din ve resmi dil faktörlerinin Sosyal Bağlılık Endeksine (SCI) etkisinin parametrik olmayan bir yöntemle incelenmesidir. Çalışmadaki veriseti 3 farklı veri kaynağından alınmıştır: Dünya Bankası, OECD ve Facebook. Facebook firmasından alınan veriler OECD üye ülkeleri arasındaki sosyal ağ yapısının görselleştirilmesi ve özelliklerinin anlaşılması için kullanılmıştır. Ek olarak veri kaynaklarından alınan tüm verilerin birleştirilmesiyle elde edilen kümüle veri seti, SCI’ya etki eden faktörlerin Kantil Regresyon Karma Modeller (QRMIX) ile belirlenmesi amacıyla kullanılmıştır. QRMIX sonucunda, SCI’ya etkisi farklılaşan 4 küme belirlenmiştir. Önem derecesi analizine göre, SCI’nın düşük seviyelerinde ülkenin resmi dini önemi en düşük faktör iken SCI’nın yüksek seviyelerinde en önemli ikinci faktördür. Benzer yaş, eğitim seviyesi, dil ve dine mensup ülkeler arasında güçlü bir sosyal ağ yapısı olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, literatürdeki çalışmalarda benzer sosyal ağ gücüne sahip ülkelerarasında ekonomik olarak da güçlü bir bağ olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmada da, SCI değerinin farklı kantillerine göre bağımsız faktörlerin öneminin değiştiği, bu sebeple farklı sosyal bağlantılara sahip ülkelerin ithalat-ihracat ve finansal işlemler gibi göstergeleri için farklı aksiyon planları oluşturulabileceği önerilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma farklı bağlantı gücüne sahip OECD ülkeleri için politika yapıcılarına yardımcı olabilir. Anahtar kelimeler: Kantil regresyon karma modeller, Sosyal bağlılık endeksi, Parametrik olmayan yöntemler, Sosyal ağ analizi.