Novel design methodologies for transformable doubly-ruled surface structures
Biçim değiştirebilen çift-eğrilikli çizel yüzey strüktürler için yeni tasarım metodolojileri
- Tez No: 382962
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KORAY KORKMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüz mimarisi değişen işlevsel, mekansal ve iklimsel ihtiyaçları karşılayabilecek adapte olabilen mekan arayışları içerisindedir. Bu nedenle, geometrik biçim değişikliklerine izin verebilen strüktürel sistemlerin geliştirilmesine gereksinim duyulmaktadır. Bu amaçla, bir dizi hareketli strüktür geliştirilmiştir. Bu strüktürlerin en etkin örnekleri yayılabilir ve biçim değiştirebilir çubuk strüktürlerdir. Bu strüktürler için pek çok yenilikçi tasarım önerilmesine rağmen mekanik sistemlerinin karmaşıklığı ve yük taşıyabileceği sınırlı konfigürasyonları nedeniyle sadece birkaçı inşa edilebilmiştir. Ayrıca, önerilen strüktürlerin çoğu tek eğrilikli tonozlar veya çift-eş eğrilikli kubbeler gibi belirli geometrik formlarla sınırlı kalmıştır. Yüklere karşı eğrilikleri boyunca direnç göstermelerine ve yüzeylerinin çizel yüzey türetme prensibiyle kolaylıkla oluşturulabilmelerine rağmen çift-ters eğrilikli strüktürler nadiren kullanılmıştır. Bu tezin temel amacı morfolojik esnekliği, mekanik yalınlığı, strüktürel etkinliği ve uygulanabilir mimari çözümleri sağlayacak strüktürel mekanizmaları kullanarak biçim değiştirebilen çizel yüzey strüktürler için yeni tasarım metodolojileri geliştirmektir. Bu amaçla, geometrik tasarım, yapısal sentez ve strüktürel tasarım aşamalarını kapsayan sistematik bir yöntem geliştirilmiştir. İlk olarak, çizel yüzeylerin geometrik özellikleri ayrıntılarıyla analiz edilmiş ve morfolojileri geliştirilen parametrik modeller üzerinden irdelenmiştir. İkinci olarak, şekil değiştirme kapasitelerinin detaylı olarak tartışıldığı yapısal sentezlerine göre yeni strüktürel mekanizmalar tasarlanmıştır. Son olarak geliştirilen strüktürel mekanizmaların birkaçı mimari uygulama için önerilmiş ve önerilen bu strüktürlerin farklı konfigürasyonlardaki yüklemeler altında davranışlarını tartışmak üzere yapısal analizleri gerçekleştirilmiştir. Tüm matematiksel modeller ve bilgisayar simülasyonlarını kapsayan“simülasyon ve modelleme”çalışmanın temel araştırma yöntemi olarak kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Today architecture seeks for adaptable spaces ever than before to meet the changing functional, spatial or environmental needs. Thus, it necessitates developing adaptive structures that are capable of geometric transformations. For this purpose, a series of kinetic structures has been developed. The most impressive examples of these structures are deployable and transformable bar structures that have the ability to change their shapes from one configuration to another. Although many innovative designs have been proposed for these structures, only a few have been constructed at full-scale due to their complex mechanical systems and limited configurations in which they can carry loads. Moreover, most of the proposed structures are restricted to certain geometric forms such as singly-curved vaults or doubly-curved synclastic domes. Doubly-curved anticlastic structures have been rarely used despite their resistance to loads through their curvatures and ease of constructing their surfaces by ruled surface generation method. The primary objective of this dissertation is to propose novel methodologies to design deployable and transformable doubly-ruled surface structures by using novel structural mechanisms (SMs) which provide morphologically flexible, mechanically simple, structurally effective and architecturally viable solutions. For this purpose, a systematic procedure is developed which comprises geometric design, structural synthesis and structural design phases. First, the geometric properties of the doubly-ruled surfaces are thoroughly analyzed and their morphologies are investigated based on the generated parametric models. Second, novel SMs are constructed by means of structural synthesis in which transformation capabilities of the proposed SMs are discussed in detail. Finally, several case studies are proposed for the architectural applications of those SMs and a set of structural analyses is carried out at different configurations of the proposed structures to discuss their structural behavior under typical loading patterns.“Simulation and modeling”has been used as the main research method in the study which covers all mathematical models and computer simulations.
Benzer Tezler
- Denizcilik eğitiminde karbonsuzlaştırma bilgi durumunun değerlendirilmesi: Bir eğitim modülünün etkililik sınaması
Bridging the knowledge gap: Evaluating the impact of decarbonization training in maritime education
BATURAY ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ZİNCİR
- Controller design methodologies for fractional order system models
Kesirli mertebe sistem modelleri için kontrolör tasarım yöntemleri
ERHAN YUMUK
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜJDE GÜZELKAYA
- Yüksek düzeyde sentezlemede hızlı tasarım alanı keşfi için makine öğrenmesi tabanlı yeni bir optimizasyon yöntemi
A novel machine learning-based optimization methodology for fast design space exploration in high-level synthesis
ESRA ÇELİK
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAtatürk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ DAL
- Zaman alanı terahertz fiber üstü radyo uygulamaları için yonga üstü fotonik bileşenlerin ileri tasarım yöntemleri ile geliştirilmesi
Development of novel on-chip optical components via advanced design methods for time-domain terahertz radio-on-fiber applications
AHMET OĞUZ SAKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÜNLÜ
- Interactive computer-aided controller design for mechatronic systems
Mekatronik sistemler için interaktif bilgisayar destekli kontrolcü tasarımı
BURAK DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT GÜVENÇ