Şekil hafızalı alaşım entegreli kaplin sisteminin titreşim sönümleme davranışının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the vibration damping behaviour of a shape memory alloy integrated coupling system
- Tez No: 1011970
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞEGÜL AKDOĞAN EKER, DOÇ. DR. BERNA BOLAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Isıl işlem, Mekanik sistemler, Mekanik titreşim, Nikel-titanyum alaşımları, Tasarım, Şekil hafızalı alaşımlar, Heat treatment, Mechanical systems, Mechanical vibration, Nickel-titanium alloys, Design, Shape memory alloys
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İmal Usulleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sahip oldukları faz dönüşümleri sayesinde özgün davranışlar sergileyen şekil hafızalı alaşımların mühendislik uygulamalarında kullanımı giderek artmaktadır. Bu alaşımlar arasında en çok dikkat çekenlerden biride NiTi alaşımlarıdır. Şekil hafıza ve süperelastik özelliklerinin yanında titreşim sönümleme kabiliyetleri sayesinde de birçok endüstriyel uygulamalarda araştırılmaktadır. Yapılan tez çalışması, NiTi şekil hafızalı alaşım ile endüstriyel sistem bir araya getirerek, bu tür akıllı malzemelerin gerçek sistemlerde nasıl bir davranış sergileyebileceğini deneysel olarak incelemektedir. Rüzgar türbinlerinin çalışma prensibinden esinlenilerek mekanik bir sistem tasarlanmış ve üretilmiştir. Ni zengini iki adet NiTi alaşım, üretilen sisteme hedeflenen doğrultuda entegre edilip, sönümleme karakteristiklerinin kıyaslanabilmesi için iki farklı ısıl işlem ile hafıza kazandırılmıştır. Hafıza kazandırılan NiTi alaşımların dönüşüm sıcaklıkları diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) yöntemi ile analiz edilmiştir. NiTi alaşımlar, deneysel olarak kurulan düzeneğe hedeflenen doğrultuda entegre edilerek ve düzeneğin doğal haldeki çalışma şekli referans alınarak, farklı devirler altında titreşim sönümleme karakteristikleri belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar, NiTi alaşımların gerçek mekanik sistemlerde dahi titreşim sönümleme özelliğini yerine getirdiğini göstermiştir. Özellike, faz dönüşüm sıcaklıklarına yaklaşan NiTi alaşımlarının, devir artttıkça büyüyen titreşim genliklerine karşılık verdiği görülmüş ve sönümleme davranışında artış olduğu saptanmıştır. Ayrıca alaşımın faz dönüşüm sıcaklığı çalışma sıcaklığından uzak olan numunede bile, yüksek enerji sönümleme kapasitesi sayesinde gelen titreşim genliklerine cevap alınabilmiştir. Gösterdikleri bu enerji absorbe edebilme özellikleri mekanik sistemler açısından dikkat çekici bir potansiyeldedir. Yapılan bu çalışmalar ile NiTi şekil hafızalı alaşımları, laboratuvar koşullarından endüstriyel ortama taşınması amaçlanarak, uygulamaya yakın şartlar altında sergiledikleri davranışların ortaya konulması hedeflenmiştir. Deneysel verilerden, NiTi alaşımların endüstriyel titreşim kontrol uygulamalarına entegrasyonu konusunda yol göstermesi amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The use of shape memory alloys, which exhibit unique behaviours due to their phase transformations, is increasingly being utilised in engineering applications. Among these alloys, NiTi alloys are one of the most notable. In addition to their shape memory and superelastic properties, they are also being researched for numerous industrial applications due to their vibration damping capabilities. The thesis work experimentally investigates how such smart materials can behave in real systems by combining NiTi shape memory alloy with an industrial system. A mechanical system was designed and manufactured, inspired by the working principle of wind turbines. Two Ni-rich NiTi wires were integrated into the manufactured system in the targeted direction and imbued with memory through two different heat treatments to compare their damping characteristics. The transformation temperatures of the NiTi wires with memory were analysed using differential scanning calorimetry (DSC). The NiTi wires were integrated into the experimentally established setup in the targeted direction, and their vibration damping characteristics were determined under different speeds, taking the natural operating mode of the setup as a reference. The studies demonstrated that NiTi alloys perform vibration damping even in real mechanical systems. In particular, it was observed that NiTi alloys approaching their phase transformation temperatures responded to increasing vibration amplitudes as the speed increased, and an increase in damping behaviour was detected. Furthermore, even in samples where the phase transformation temperature of the alloy was far from the operating temperature, a response to incoming vibration amplitudes was obtained thanks to the high energy damping capacity. This energy absorption capability represents a noteworthy potential for mechanical systems. These studies aimed to transfer NiTi shape memory alloys from laboratory conditions to an industrial environment and to reveal their behaviour under conditions close to actual application. The experimental data is intended to guide the integration of NiTi alloys into industrial vibration control applications.
Benzer Tezler
- Design of dynamic Braille display for mobile phones
Cep telefonları için dinamik Braille görüntüleyicisi tasarımı
REMZİ YALIN SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT İKİZOĞLU
- A deep neural network methods to predict aeroelastic responses of a shape memory alloy hysteretic springs based typical airfoil section
Şekil hafıza alaşımlı histeretik yay içeren tipik bir kanat kesitinin aeroelastik tepkilerinin tahmini için derin sinir ağı yöntemleri
OSMAN DAĞLI
Doktora
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Analysis and design of electronically controlled dual band wifi antenna using nitinol alloys and planar metals
Nitinol alaşımları ve düzlemsel metaller kullanılarak elektronik olarak kontrollü çift bantlı wifi anteninin analizi ve tasarımı
CEM BAYTÖRE
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE YEŞİM ZORAL
PROF. DR. ADNAN KAYA
- Use of smart materials in the design of dynamic intelligent surfaces
Akıllı malzemelerin dinamik akıllı yüzeylerin tasarımında kullanılması
BUKET ÜRKMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEMAN FİGEN GÜL
- A methodology for the development of stımulı-responsıve archıtectural desıgn systems through programmable metamaterıal patterns
Programlanabilir metamalzeme örüntüleri aracılığıyla uyaranlara-duyarlı mimari tasarım sistemlerinin geliştirilmesine yönelik bir metodoloji
ZEHRA GÜLOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİL YAZICI