Design of a bellow actuator inspired by the squid locomotion
Körük aktüatörü dizaynı kalamar hareket yeteneğinden ilham alınarak
- Tez No: 480548
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ONUR CEM NAMLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Su altındaki yaşam her zaman birçok araştırmacının dikkatini uzun yıllardır çekmeyi başarmıştır. Özellikle, kalamarın su altındaki yüzme performansından esinlenerek bu çalışmada bir kalamarın saniyeden daha az bir sürede 30 - 40 km/h hıza çıkmayı nasıl başardığını anlamak amaçlanmıştır. Bir kalamarın yüzme tekniği diğer su altı canlıları ile karşılaştırıldığında oldukça farklıdır. Kalamarlar genelde başlangıçta karın boşluklarında bulunan suyu çok kısa zaman içerisinde püskürterek güçlü jetler oluştururlar. Böylece, karın dokusu duvarı karın boşluğundaki suya önemli bir basınç uyguladığı zaman bir kalamarın karın boşluğu önemli bir rol oynar. Bu çalışmada, dairesel (çember) ve radyal kaslardan oluşan organik bir kompozit olan kalamar karın dokusunun elastik modülü, kayma modülü ve Poisson oranı tespit edilmiştir. Kalamar karın dokusunun mekanik özelliklerini bilmek ve kompozit modelini çıkarmak kalamarın yüzme stilini açıklamakta faydalı olacaktır. Çekme testi sonuçları, karın dokusunun elastik modülünü 500 ila 800 kPa arasında göstermektedir. Kesme modülü değerleri 11 ile 15 kPa arasında değişmektedir. Kısıtlı ve kısıtsız sıkıştırma testi sonucunda Poisson oranı yaklaşık 0.34 olarak tespit edilmiştir. Mikroskobik doku analizi radyal kasların dairesel (çember) kaslara oranını 1'e 12 olarak vererek kasların hacim fraksiyonu hakkında bilgi vermiştir. Kalamar karın duvarının mekanik özelliklerinden faydalanarak birleşik bir kalamar karın duvarı dizaynı yapıldı. Dairesel ve radyal kas yapısı gerçek kalamardan öğrenildi ve birleşik kalamar dizaynında kullanıldı. Ayrıca, kalamar hareket sistemine benzer bir test sistemi düzenlendi. Kalamar karnı olarak körük kullanılıyor. Deney düzeneğinde çelik yaylar ve şekillendirilebilir yaylar kullanılıyor. Çelik yaylar körüğü sıkmak için kullanılıyor, şekillendirilebilir yaylar ise çelik yayları çekip körüğü eski haline getirebilmek için kullanılıyor.
Özet (Çeviri)
Squids, members of the cephalopods, are known to be the fastest swimmers in aquatic invertebrates because of their unique swimming performance under water. The swimming technique of a squid is quite different when compared with other aquatic creatures. Squids typically produce powerful jets by impulsively ejecting the water initially in their mantle cavity. Therefore, a mantle cavity of a squid plays a key role when a mantle wall tissue applies a significant pressure to the water inside the mantle cavity prior to accelerate. The purpose of the present study is to identify the mechanical properties of mantle wall tissue made from an organic composite composed of circular, radial muscles and designing squid mantle cavity analytically. The results of the tensile test indicated that mean elastic moduli of the mantle tissue ranged from 500 to 900 kPa while shear modulus values for the tissue varied from 11 to 15kPa. Besides, a compression test showed that the Poisson's ratio was about 0.34 for the tissue and microscopic tissue analysis showed that the volume fraction ratio of the radial muscles to circular (hoop) ones were 1 to 8.6. Mechanical properties of squid mantle is used to create a composite squid mantle wall. Circular muscles and radial muscles' working structures are known and designed as real squid mantle wall. Also, squid locomotion system experimental test setup are made. As a squid mantle wall, bellow is used. Shape memory alloys and steel springs are used as a bias spring. Steel springs used to compress the bellow and shape memory alloys make the test setup back to initial position to examine the propulsion.
Benzer Tezler
- Fuzzy logic based clutch torque curve detection algorithm for heavy duty vehicles
Ağır hizmet araçları için bulanık mantık tabanlı debriyaj tork eğrisi belirleme algoritması
OGÜN CANTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- Design of a passive self-tuning lever-type vibration isolation system
Kendi kendini ayarlayabilen pasif kaldıraç tipi bir titreşim izolatörünün tasarımı
AHMET ONUR ÖZYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇETİN YILMAZ
- Laparoskopik cerrahide akıllı eyleyicili ameliyat aletlerinin tutucu kuvvet kontrolü ve doku ile etkileşmi
Grasping force control and tissue interaction of smart actuated surgical tools in laparoscopic surgery
MİTHAT CAN ÖZİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER MURAT KOÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLSAY SÜMER
- Çelik ve alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı
Design, fabrication, and cyclic behavior of steel and aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)
ÇİGDEM KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK