Multi-objective optimization of electro-hydrostatic actuators with octagon architecture
Sekizgen mimariye sahip elektro-hidrostatik eyleyicilerin çok amaçlı optimizasyonu
- Tez No: 903896
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ÇALIŞKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hidrolik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Gelecek vadeden bir teknoloji olarak, havacılık sektörünün ve endüstrinin zorlayıcı gereksinimlerini karşıladığından beri elektro-hidrostatik eyleyicilerin (EHA) kullanımı giderek artmaktadır. Bunun sebebi EHA sistemlerinin birçok avantajı bünyesinde barındırmasıdır. Bu avantajlara yüksek güç yoğunluğu, kompaktlık, kolay bakım yapılabilirlik, taşınırlık ve güvenilirlik örnek gösterilebilir. Ancak bu sistemleri tasarlamak disiplinler arası bir teknoloji olması ve gereksinimlerin birbirleriyle çelişmesi sebebiyle zorlayıcı olabilir. Bunların üstesinden gelmek için; bu tez çalışması, çok amaçlı optimizasyon içeren ve verimli bir öntasarım metodunu tezde tanıtılan ve özgün sekizgen mimariye sahip yedekli EHA'lara uygulayarak sunmaktadır. Bu tezde dört objektif: ağırlık, enerji tüketimi, frekans yanıtı ve dinamik direngenlik tahmin modelleri geliştirilerek hesaplanmıştır. Ayrıca özgün bir şekilde NSGA-II ve MOPSO metotları birleştirilerek elde edilen hibrit çoklu optimizasyon algoritması sayesinde makul bir Pareto cephesi elde edilmiştir. Diğer çalışmalardan farklı olarak; burkulma ve kavitasyon problemleri gözetilerek sekizgen mimarinin parametreleri belirlenmiştir. Daha sonra analitik hiyerarşi prosesi (AHP) uygulanarak nihai temel tasarım parametrelerine ulaşılmıştır ve bu parametreler kullanılarak matematik modele uygun simülasyon koşturulmuştur. Son olarak, daha önceden tecrübeye dayalı bir şekilde tasarlanan ve üretilen endüstriyel alt elemanların kullanıldığı yedekli EHA tahmin modellerini doğrulamak amacıyla kullanılmıştır. Bu üretilmiş sisteme ait performans değerleri ve ilgili objektif değerleri arasında bir karşılaştırma yapılmıştır. Sonuçlar birbirleriyle uyumlu bulunmuştur. Bu öntasarım metodunun farklı EHA uygulamalarında başarılı bir şekilde uygulanabileceği öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
As a promising technology, the applications of electro-hydrostatic actuators have been gradually increasing since they fulfilled the challenging requirements of aviation and industrial applications. That is because they combine many advantages such as higher power density, efficiency, compactness, maintainability, mobility and reliability which are less observed in the other alternative solutions. However, designing these systems can be challenging due to being multidisciplinary and conflicting requirements. Therefore, an efficient preliminary design method with multi-objective optimization is suggested to overcome these issues by introducing a novel octagon architecture for double redundant EHAs. In this thesis, the four objectives: weight, energy consumption, frequency response and dynamic stiffness are evaluated by using estimation models generated, and a Non-dominated Sorting Particle Swarm Optimization (NSPSO), which is a hybrid multi-objective optimization method, is applied to reach a Pareto-front of solution space. Unlike other studies, the buckling and cavitation problems of these systems are considered as constraints while specifying the parameters of octagon architecture. Afterwards, an analytic hierarchy process (AHP) is implemented in order to reach the final main design parameters, and these parameters are utilized through a mathematical model with simulation. Finally, the estimation tools are verified by using a doubled redundant EHA with industrial components which is previously designed and manufactured by determining design parameters with experience. A comparison between the performance of this manufactured system and the corresponding objective values estimated is made, and the results are found to be compatible. As a result, this method can be successfully applied for different applications of EHAs.
Benzer Tezler
- Electro-optic satellite constellation designusing multi-objective genetic algorithm
Başlık çevirisi yok
YASİN TAMER
- RSM optimizasyonu ile çörekotu (Nigella Sativa L.) atık biyokütlesi-esaslı üretilen aktif karbon kullanılarak uçucu organik bileşiklerin giderilmesi ve fotovoltaik uygulamalarının incelenmesi
Examination of volatile organic compounds removal and photovoltaic applications using activated carbon derived from black cumin (Nigella Sativa L.) waste biomass through RSM optimization
EBRU BATUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiSiirt ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN KUTLUAY
- Producing biodegradable micro-nanofibrous webs via solution blowing and melt blowing methods and their air filtration applications
Çözelti üfleme ve erıyık üfleme yöntemlerı̇yle bı̇yobozunur mı̇kro-nanofı̇bröz ağların üretı̇mı̇ ve bunların hava fı̇ltreleme uygulamaları
ANDINET KUMELLA ETICHA
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN ÇUĞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN AKGÜL
- Bağlayıcı püskürtme eklemeli imalat parametrelerinin CoCr-Mo (F75) alaşım için çok amaçlı optimizasyonu
Multi objective optimization of binder jetting additive manufacturing process parameters for CoCr-Mo (F75) alloy
AHMET SELİM KOCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ RECEP ÖNLER
- Şebekeye bağlı melez enerji sisteminde üretim ve depolama kararları için model önerisi
Model proposal for generation and storage decisions of a grid connected hybrid energy system
AHMET AKTAŞ
Doktora
Türkçe
2021
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KABAK