Active lubrication interfaces with tunable micro-textures
Ayarlanabilir mikro-desen tabanlı aktif yağlama arayüzeyleri
- Tez No: 830237
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKER TEMİZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Bu tezde, hidrodinamik yağlama problemleri için dış uyaranlarca kontrol edilebilen aktif desen tasarımı için türdeşleştirme temelli konum-zaman mikroyüzey eniyilemesi araştırılmaktadır. Yağlama fiziğini nitelendirmek adına arayüz davranışı ince film varsayımı altında Reynolds denklemi kullanılarak elde edilmiştir. Takibinde, arayüz ¸cok-ölçekli analize tabi tutulmuş ve makroskopik parametreler türdeşleştirme yöntemi ile türetilmiştir. Makroskopik parametrelerin hesaplanması için sonlu elemanlar (SE) formülasyonu kullanılmış ve parametrelerin çalışmaya ait kod implementasyonu gösterilmiştir. SE analizinde tipik olarak sabit tutularak kullanılan birim hücre yol açtığı yetersiz iyileştirme sorununu engellemek amacıyla, sisteme dahil bir geometri eniyilemesi geliştirilmiştir. Sonrasında, istenilen yağlama davranışını gösteren aktif mikroyüzeyler bulunması gayesi ile, mikroyüzeyin konumsal dağılımını, zamana bağlı değişimini ve birim eleman şeklini belirleyebilecek hassasiyet tabanlı bir topoloji eniyileme sistemi tanıtılmıştır. Kullanılan sistemin performansı, arayüzdeki makroskopik enerji yitimi ile ilişkilendirilmiş, makroskopik akı ve sürtünme vektörü tabanlı objektiflerin belirlenmesi ile ölçülmüştür. Son olarak, halihazırda uygulanabilecek deneysel bir mimari benimsenerek aktif mikro desenler üç boyutlu olarak kurulmuştur.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates a homogenization-based space-time optimization framework in the context of hydrodynamic lubrication in order to design microtextures which can be actively controlled through external stimuli. The response at the interface is established via the Reynolds equation to describe the physics of the lubrication for a small film thickness. Subsequently, the interface is subjected to multiscale analysis and effective macroscopic parameters are derived via homogenization method. In order to calculate the macroscopic parameters, Finite Element (FE) formulation is employed and the implementation of the parameters in the in-house FE code is demonstrated. For the suboptimality problem due to typically employed fixed unit cell in FE analysis, a geometry optimization scheme is developed. Thereafter, a sensitivity based topology optimization framework is introduced with the aim of identifying the spatial distribution and temporal variation of the micro-texture, and the shape of the unit cell which together help achieve the targeted lubrication response. The performance of the employed framework is assessed through objectives which ultimately determine the macroscopic flux at the interface as well as the frictional traction that is associated with the macroscopic dissipation at the interface. Finally, three-dimensional realizations are constructed for active micro-textures by adopting a readily deployable experimental architecture.
Benzer Tezler
- Molibden nitrür kaplamaların aşınma davranışı
Başlık çevirisi yok
İ.BÜLENT NİLÜFER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİ KAYALI
- Ark PVD yöntemiyle tin kaplanmış kesici takımların karakterizasyonu ve performanslarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
M.CENK TÜRKÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. E. SABRİ KAYALI
- Buzdolabı kompresörlerindeki yağlama yağı özelliklerinin mekanik etki altında değişimi
Change of lubrication oil properties in refrigerator compressors under mechanical effect
GİZEM BALKIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL MERİÇBOYU
- Yüzey pürüzlülüğünün hidrodinamik yağlamaya etkisi
Başlık çevirisi yok
YÜKSEL ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FAZIL CANBULUT
- Tarih araştırmalarına kaynak olarak Akşam, Cumhuriyet ve Ulus gazetelerinde Türkiye'nin petrol politikasında yaşanan değişim (1933-1954)
The change in Turkey's petroleum policy (1933-1954) in Aksam, Cumhuriyet and Ulus newspapers as sources for historical researches
TARKAN ERGÖR