Design and characterization of a micro mechanical test device
Mikro mekanik test cihazının dizaynı ve karakterizasyonu
- Tez No: 436337
- Danışmanlar: PROF. DR. ADNAN AKAY
- 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: 106
Özet
Mikro- ve nano- boyutlardaki komponentler içeren cihazların kullanımının artmasıyla, mikrometre boyutlarındaki malzemelerin elastisite modülü, sertlik ve sönümlenme oranı gibi özelliklerinin belirlenmesi önem taşımaktadır. Mikro boyutlarda malzemenin mekanik özelliklerinin ayn malzemenin büyük boyutlarından farklılaşması sebebiyle bu tezde malzeme özelliklerinin mikro çekme testi ile direkt olarak belirlenmesi önerilmektedir. Yüksek çözünürlükte gerilim ve gerinim ölçmek, hareketi sağlamak, numuneyi hazırlamak, test aletini ve numune tutucular dizayn etmek çekme testinin önemli parçalarıdır. Bu tezin amacı mikrometre boyutlarındaki malzelemelerin özelliklerini belirlemeyebilmek için mikro mekanik test cihazını dizayn ve karakterize etmektir. Çentikli bükülebilen yekpare yapı yüksek çözünürlükte ve hassas hareket sağlayabildiği için bu cihaz için uygundur. Piezoelektrik eyleyici, kuvvet transdüseri ve vibrometre sırasıyla hareketi sağlamak, kuvvet ölçmek ve hız ölçmek için kullanılmıştır. Dizayn edilen cihazın mikro mekanik test cihazı olarak kullanılabilirliğini görmek için sonlu eleman analizleri ve deneyler yapıldı. Durağan, zamana bağlı ve doğal frekans analizleri yapıldı. Kullanılan cihazların gerekli kalibrasyonları ve kayma analizleri yapıldı. Deneysel olarak da kuvvet ve hız ilişkisi bulundu ve sonuçlar lineerlik ve tekrarlanabilirlik açısından incelendi. Son olarak, cihazın çalışma aralığı belirlendi ve önerilen dizaynın mikro mekanik test cihazı olarak kullanılabileceğine karar verildi.
Özet (Çeviri)
Devices with micro- and nano- scale components are becoming more commonplace and demand for better quantifi cation of the properties such as Young's modulus, sti ffness, and damping of small-scale components is increasing. Since these properties can diff er signifi cantly from their bulk values, their direct measurements using a micro mechanical test device is off ered in the thesis. The micro-scale test device described in this thesis consists of a platform that also includes subsystems to measure stress and strain, actuation, sample fabrication and grippers to mount the samples. A notch-flexure based monolithic structure is used for the device platform to provide high-resolution precise motion. A piezoelectric actuator, a force transducer, and a vibrometer are used for actuation, force measurement and velocity measurement, respectively. Finite element analyses and experiments are carried out in order to characterize the apparatus as a micro mechanical test device. Static, time-dependent cases are analyzed and its eigenfrequencies are determined. Required calibrations and drift analysis of instruments are conducted. Force and velocity relations are obtained, and results are evaluated for linearity and repeatability. Finally, operating range of proposed device is determined for use as a micro mechanical test device.
Benzer Tezler
- Novel cochlear electrode array development using microfabrication techniques
Mikrofabrikasyon teknikleri kullanılarak yenilikçi koklear elektrot dizini geliştirilmesi
GÜLÇİN ŞEFİYE AŞKIN
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLSAY SÜMER
- A MEMS-based microtensile testing method for Si nanowires
Si nanoteller için MEMS temelli mikrogerme test yöntemi
BERKAY GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. B. ERDEM ALACA
- Design, fabrication and characterization of subwavelength-scale distance sensors based on optical directional coupling
Optik yönlü bağlaşım temelli dalgaboyu-altı mesafe ölçüm sensörlerinin tasarımı, imalatı ve karakterizasyonu
SHAHAB BAKHTIARI GORAJOOBI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN
- Structural and mechanical characterization of hybrid nanocomposite material
Hibrit nanokompozit malzemenin yapısal ve mekanik karakterizasyonu
HALA MAHMOOD KADHIM AL-ZUBAIDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT DEMİRAL
- Design and electromechanical modeling of vertically stacked silicon nanowire arrays as coupled resonators
Üst üste yerleştirilmiş silisyum nanotel dizilerinin bağlaşımlı çınlaçlar olarak tasarımı ve elektromekanik modellemesi
İSMAİL YORULMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. B. ERDEM ALACA