Utilization of pneumatic artificial muscles on a direct shear test setup
Pnömatik yapay kasların direkt kesme deneyi düzeneğinde kullanılması
- Tez No: 325576
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKHAN BAYKAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Pnömatik yapay kaslar temel olarak basınç uygulandığında eksenel bir gerilme yükü uygulayan aktüatörlerdir. Diğer aktüatörlere göre yüksek güç/ağırlık oranı, zorlu ortamlarda kullanılabilme imkanı ve esneklik gibi birçok avantaja sahiptir. Pnömatik yapay kaslar rehabilitasyon cihazlarında kullanılma amacıyla geliştirilmeye başlandığından beri, bir çok robotik uygulamada ve tıbbi cihazlarda kullanılmıştır. Ancak, sadece birkaç çalışmada bu çığır açıcı teknoloji inşaat mühendisliği problemlerini çözmek amacıyla kullanılmıştır. Bu çalışmada, pnömatik yapay kasların geoteknik uygulamalardaki olası kullanılışları ve elverişliliği incelenmiştir. Bu uygulamalardaki kullanımları değerlendirmek amacıyla, hem direkt kesme hem de arayüz deneyleri yapabilecek bir büyük kesme kutusu tasarımı önerilmiştir. Direkt kesme deneyleri kesme mukavametini bulma amacıyla yapılan diğer testlere göre daha kolay olmasından dolayı, zeminlerin ve arayüzlerin kesme mukavemetinin tayininde sıkça kullanılır. Kesme kutularının mekanik özelliklerinin kaynaklanan kısıtlamalardan dolayı büyük parçacıklı zeminler ve arayüzlerin deneylerinin yapılabilmesi için büyük boyutlu bir kesme kutusu kullanmak gerekmektedir. Sunulan tasarımda, pnömatik yapay kaslar herhangi bir baskı çerçevesine gerek kalmadan ve düzgün yayılı bir şekilde normal yük uygulayabilecek bir sistemde kullanılmıştır. Ayrıca, çevrimsel arayüz deneylerini yapabilecek bir çevrimsel aktüatör tasarımı da sunulmuştur. Sonuç olarak, pnömatik yapay kaslar eş hacme sahip hidrolik ve pnömatik silindirlere kıyasla daha yüksek yükler uygulayabildiği ve mekanik bağlantı parçalarına ihtiyaç duymadan diğer sistemlere bağlanabilme özelliğinden dolayı özellikle laboratuar uygulamalarında ve genel olarak geoteknik uygulamalarda başarıyla kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
A pneumatic artificial muscles, which is basically a type of actuator that contracts under pressure while exerting a tensional force in the axial direction, possesses several advantages, such as high power/weight ratio, ability to be used in harsh environment etc., over conventional methods of actuation. Since the development of pneumatic artificial muscles, they have been employed frequently in robotic applications and medical devices. However, very few studies utilized this innovative technology in civil engineering problems. In this study, the possible use and feasibility of pneumatic artificial muscles in geotechnical applications have been investigated. Design of a large-scale direct shear apparatus that is capable of conducting direct shear and direct shear interface tests has been proposed to evaluate the utilization of PAMs in geotechnical applications . The direct shear test has been one of the most widely employed methods in determination of the shear strength behavior of soils and interfaces due to its relative simplicity compared to other shear strength experiments. The limitations of the apparatuses necessitate the use of a large-scale device in order to perform tests on soils containing larger particles and interfaces. In the proposed design, PAMs are used in the normal load application system, which can exert a normal stress without a reaction frame and in a uniform manner. The utilization of the muscles as a cyclic actuator for the interface tests are also described in detail. As an outcome of this thesis, PAMs may be employed in geotechnical applications especially in laboratory applications as the muscles can exert higher forces than hydraulic and pneumatic cylinders of equal volume and can be mounted easily without further mechanical parts to other devices, which results in the possibility of extensive usage in several laboratory applications.
Benzer Tezler
- Tekstil esaslı malzemelerin mimaride kabuk tasarımında kullanımı ve sürdürülebilirlik açısından değerlendirilmesi
The use of texti̇le-based materials in shell system design in architecture and an evaluation in terms of sustainability
TUĞBA ALİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mimarlıkİstanbul Aydın ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE SİREL
- Gazaltı kaynak yönteminde torç hareketinin servo pnömatik sistemle gerçekleştirilmesi ve kaynak kalitesine etkisinin incelenmesi
Control of torch movement with servo pneumatic system in gas metal arc welding and assessment of welding quality
ÇİĞDEM NALBANT
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Mühendislik BilimleriMarmara ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN SAMUR
YRD. DOÇ. DR. RECEP YENİTEPE
- Bitkisel ekstraktlar kullanılarak antibakteriyel nanolif membranların üretimi
Production of antibacterial nanofiber membranes by using natural extracts
EMİNE CANBAY GÖKÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mikrobiyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
- Akışkan yataklı hava bazlı kömür yıkama sistemlerinde akışkanlaştırma karakteristiklerinin kömür-inorganik madde ayrımına etkisi
Effect of fluidization characteristics on coal-inorganic material separation in air based fluidized bed coal washing systems
UFUK AYKAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
- Farklı asitlerle katkılanmış polianilinin sentezi, karakterizasyonu ve süperkapasitör uygulaması
Synthesis, characterization and supercapacitor application of polyaniline doped with different acids
MERVE METİN ÇELENK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
DR. YURDANUR TÜRKER