Elektromanyetik dalga soğurma özelliğine sahip katmanlı kompozit malzeme geliştirilmesi
Development of multilayer composite material for electromagnetic wave absorption
- Tez No: 826518
- Danışmanlar: PROF. DR. TAMER SINMAZÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Elektromanyetik dalgaları soğuran malzemelerin tasarım çalışmaları, teknolojinin ilerlemesi ve radar soğurma teknolojisine olan artan ilgi nedeniyle hızlanmıştır. Bu durum, RSM olarak adlandırılan radar soğurucu malzemelerin tasarımında farklı özelliklere sahip kompozit malzemelerin geliştirilmesine odaklanılmasına sebep olmuştur. Radar soğurucu malzemeler (RSM) farklı çeşitlere sahiptir ve en çok kullanılan malzemeler geniş bantlı ve çok katmanlı pasif radar soğurucu malzemelerdir. RSM tasarımı ve bu malzemelerin geliştirilmesi için kullanılan en yaygın ve kullanışlı yöntemlerden biri olan genetik algoritma, parametrelerin kodları ile işlem yapmaktadır ve optimizasyon problemlerinin çözümünde evrimin temel basamaklarından biri olan doğal seleksiyonu baz almaktadır. Bu çalışmanın amacı; literatürde çalışılan çeşitli katkı malzemelerini kullanarak bir veri tabanı oluşturulması ve genetik algoritma yardımı ile en uygun katmanlı kompozit yapıyı belirleyerek bu yapıyı üreterek sonuçların karşılaştırılmasıdır. Bu doktora tezi çerçevesinde 8-18 GHz frekans aralığında elektromanyetik dalga soğurma özelliğine sahip 3 katmanlı kompozit malzemelerin genetik algoritma ile belirlenmesi ve seçilen kompozit malzemelerin üretimi üzerinde çalışılmıştır. Bu kapsamda 10 farklı katkı malzemesi ile 55 numunelik kompleks bir veri tabanı oluşturulmuştur. Bu veri tabanında bulunan her bir numunenin dalga kılavuzunda X-Band (8,2-12,4 GHz) ve Ku-Band (12,4-18 GHz) frekans aralıklarında elektriksel geçirgenlik (ε) ve manyetik geçirgenlik (µ) katsayıları ölçülmüştür. Yansıma kaybı formülasyonu genetik algoritmaya yerleştirilerek hangi malzemelerin, hangi sırada ve hangi kalınlıkta kullanılması gerektiği genetik algoritma ile belirlenmiştir. Elde edilen verilerden seçilen bir katmanlı kompozit numune laboratuvar koşullarında üretilmiş ve dalga kılavuzunda yansıma kaybı ölçülmüştür. Genetik algoritma ile elde edilen sonuç ile laboratuvarda üretilen numunenin yansıma grafiği karşılaştırılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda genetik algoritmanın yönlendirmesi ile seçilen numunenin üretim sonrası istenilen yansıma kaybı değerinde olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The design studies of materials that absorb electromagnetic waves have been accelerated due to the advancement of technology and the increasing interest in radar absorption technology. This has led to the focus on the development of composite materials with different properties in the design of radar absorbing materials called RAM. Radar absorbing materials (RAM) have different types and the most used materials are broadband and multilayer passive radar absorbing materials. Genetic algorithm, which is one of the most common and useful methods used for RAM design and development of these materials, operates with the codes of parameters and is based on natural selection, which is one of the basic steps of evolution in solving optimization problems. The aim of this study is to create a database using various additives studied in the literature and to determine the most suitable multilayer composite structure with the help of genetic algorithm and to compare the results by producing this structure. Within the framework of this thesis, the determination of 3-layer composite materials with electromagnetic wave absorption in the 8-18 GHz frequency range by genetic algorithm and the production of selected composite materials have been studied. In this context, a complex database of 55 samples was created with 10 different additives. Permittivity (ε) and permeability (µ) coefficients were measured in the waveguide of each sample in this database in the frequency ranges of X-Band (8.2-12.4 GHz) and Ku-Band (12.4-18 GHz). The reflection loss formulation was placed in the genetic algorithm and it was determined by the genetic algorithm which materials, in which order and in which thickness should be used. A multilayer composite sample selected from the data obtained was produced under laboratory conditions and the reflection loss in the waveguide was measured. The results were evaluated by comparing the result obtained with the genetic algorithm and the reflection graph of the sample produced in the laboratory. As a result of this study, it has been shown that the sample selected with the guidance of the genetic algorithm has the desired reflection loss value after production.
Benzer Tezler
- Design and development of electromagnetic wave absorbing composites effective at microwave frequencies
Mikrodalga frekanslarında etkin elektromanyetik dalga soğurucu kompozitlerin tasarımı ve geliştirilmesi
ÖZGÜR HAMAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
- Development of radar-absorbing composite structures
Radar absorbe eden kompozit yapıların geliştirilmesi
SERKAN KANGAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TANOĞLU
PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER
- Elektromanyetik dalga kalkanlama özelliğine sahip polimer kompozitlerin geliştirilmesi ve yapı-performans ilişkilerinin incelenmesi
Development of polymer composites having the property of electromagnetic interference shielding and investigation of their structure-property relationships
ALPER KAŞGÖZ
Doktora
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ DURMUŞ
- Design, fabrication and characterization of micromachined THz absorbers
Mikro ̇ıslenmis THz emicilerin tasarımı, Üretimi ve karakterizasyonu
AYDA MAMAGHANİ
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARDA DENİZ YALÇINKAYA
- Adaptive metasurface designs for thermal camouflage, radiative cooling, and photodetector applications
Termal kamuflaj, ısınımlı soğutma ve fotodedektör uygulamaları için uyarlanabilir metayüzey tasarımları
EBRU BUHARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY