Homogenization-based microscopic texture design and optimization in hydrodynamic lubrication
Hidrodinamik yağlamada türdeşleştırme tabanlı mikroskopik desen tasarımı ve eniyilemesi
- Tez No: 434203
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İLKER TEMİZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Bu tezin amacı, hidrodinamik yağlama problemleri için çok-ölçekli türdeşleştirme tekniklerine dayalı bir mikro-desen eniyileme çerçevesi geliştirmektir. Hidrodinamik yağlamada, arayüzeydeki sıvı tabakası nedeniyle pürüzlü yüzeyler birbirleriyle temas etmez, arayüzey yükü tamamıyla sıvı tarafından taşınır. Bu tip problemlerde Reynolds denklemi güvenilir şekilde kullanılabilir. Ölçekler ayrımı gözetildiğinde, yüzey desen eniyilemesinin temeli asimtotik açılım üzerine kurulabilir, ki bu yaklaşım ile içerisinde türdeşleştirilmiş katsayılar bulunan bir makrodenklem elde edilir. Türdeşleştirilmiş katsayıları yüzey deseni ile kontrol ederek istenilen bir makro-çözüme yaklaşmak mümkündür. Yüzey deseni filtrelemeye tabi tutulan tasarım değişkenleri vasıtasıyla betimlenmiştir. Hem mikroskopik hem de makroskopik hedefler ile elde edilen izotropik ve anizotropik mikro-desenler sayısal ve estetik özellikleriyle değerlendirilmiş, geniş bir problem yelpazesinde uygulanabilir eniyileme algoritması değişkenleri belirlenmiştir. Hesapsal çerçeve desen yeniden yapılandırılması ile kontrol edildiği gibi, arayüzeyin yük taşıma kapasitesinin eniyilemesine yönelik olan ve uzay-zaman içinde film kalınlığı eğişimi içeren film sıkıştırma ve kama geometrisi gibi geleneksel problemlere de uygulanmıştır. Son olarak, hesapsal yükü azaltmak adına, eniyileme-türdeşleştirme bağının Taylor açılımı temelli kurulumu sınanmıştır. Genel olarak, bu tezde geliştirilen yaklaşım hesaplamalı tribolojide kapsamlı desen tasarımına yönelikbir temel oluşturmaktadır.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to develop an optimization framework for the texture optimization in hydrodynamic lubrication using multi-scale homogenization technique. In hydrodynamic lubrication the asperities do not come into contact due to fluid film present between the surfaces and normal load is carried by the viscous fluid. The Reynolds equation can be used with confidence for such problems. For two-scale separation, a basis for optimizing the surface textures is established through an asymptotic expansion based homogenization scheme, which delivers a macroscopic Reynolds equation containing homogenized coefficients. These homogenized coefficients depend on the fluid film thickness directly and by controlling these coefficients a desired macroscopic response can be obtained. Design variables are introduced to control the fluid film thickness indirectly through an intermediate filtering stage. Both microscopic and macroscopic objectives are defined for texture optimization. The quality of the designed textures are evaluated numerically as well as aesthetically and optimization parameters are selected accordingly. Isotropic and anisotropic textures can be designed by using the proposed optimization scheme. For both microscopic and macroscopic objectives optimization surface textures are reconstructed as a sanity check. Texture optimization for prescribed load bearing capacity and maximum load bearing capacity in temporal and spatial variations are then carried out for squeeze film flow and wedge problem, respectively. Finally, to reduce the computational cost, Taylor's expansion is proposed for the optimization problem. Overall, the methodology developed in this thesis froms a basis for a comprehensive micro-texture design framework for computational tribology.
Benzer Tezler
- Active lubrication interfaces with tunable micro-textures
Ayarlanabilir mikro-desen tabanlı aktif yağlama arayüzeyleri
SENA PEKOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER TEMİZER
- Ore genetic study of the Gadabay gold-copper deposit, Azerbaijan
Gedebey altın-bakır yatağı (Azerbaycan)'nın cevher jenez çalışması
ARZUMAN RIZVANOGHLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ÇİFTÇİ
- Analytical studies on the hand specimens from the Blagojev Kamen W-Au ore field: An approach to its ore genesis
Blagojev Kmen W-Au cevher sahasına ait el örneklerinde yapılan analitik çalışmalar: Cevher jenezine bir yaklaşım
BERK BAŞER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ÇİFTÇİ
- İkiz merdane sürekli döküm tekniği ile üretilen AlFeSi alüminyum alaşımında farklı homojen tav sıcaklıklarının mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
Effect of different homogenization annealing temperatures on microstructural and mechanical properties of AlFeSi aluminium alloy fabricated via trc
ÖZLEM YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA DIŞPINAR
- Geology mineralogy and origin of kaolin deposits occurring around Ahirözü (Mihaliççık-Eskişehir)
Ahırözü (Mihalıççık-Eskişehir) dolaylarındaki kaolen yataklarının jeolojisi mineralojisi ve oluşumu
IŞIL ÖMEROĞLU SAYIT
Doktora
İngilizce
2018
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN GÜNAL TÜRKMENOĞLU