Biomimetik fonksiyonel yüzeylerin otomotiv bağlantı elemanlarında kullanılması
Biomimetic functional surfaces for use in automotive fasteners
- Tez No: 928382
- Danışmanlar: PROF. DR. TAMER SINMAZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: 3B Baskı, Bağlantı Elemanları, Biyomimetik, Mikro Fonksiyonel Yüzeyler, Triboloji, 3D Printing, Fasteners, Biomimetic, Micro Functional Surfaces, Tribology
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bu tez çalışmasında, biyomimetik tasarım yaklaşımıyla köpek balığı derisinin mikro yapısından ilham alınarak sürtünme azaltıcı özelliklere sahip yenilikçi bağlantı elemanları tasarlanmıştır. Köpek balığı derisindeki mikro yapının akışkan dirençlerini azaltma özelliği, bağlantı elemanlarının montaj ve demontaj süreçlerinde efor gereksinimini düşürmek amacıyla modellenmiştir. Bu doğrultuda, üç farklı boyutta desen (300 µm, 400 µm, 500 µm yükseklik) belirlenerek tasarımlar geliştirilmiş ve SLA (Stereolitografi) yöntemi kullanılarak iki farklı reçineyle 3D yazıcıda test numuneleri üretilmiştir. Elde edilen numuneler, bağlantı elemanlarının performansını değerlendirmek için mekanik takma ve sökme efor testlerine tabi tutulmuştur. Testler, tasarımların yüzey dokularının sürtünme kuvvetlerini ne ölçüde azaltabileceğini, ergonomik kullanım süreçlerini nasıl iyileştirebileceğini ve uzun vadeli dayanıklılığa etkilerini incelemiştir. Ayrıca, bu yüzey yapılandırmalarının bağlantı elemanlarının güvenilirliğine ve performansına sağladığı katkılar analiz edilmiştir. Çalışma, bağlantı elemanlarının fonksiyonel verimliliğini artırmaya yönelik yenilikçi bir biyomimetik tasarım yönteminin uygulanabilirliğini göstermektedir. Sürtünme azaltıcı yüzey dokularının yalnızca mekanik performansı iyileştirmekle kalmayıp, montaj ve demontaj süreçlerindeki enerji ve zaman maliyetlerini de düşürdüğü gözlemlenmiştir. Bu bağlamda, biyomimetik tasarımların otomotiv ve robotik uygulamalarda hem ekonomik hem de endüstriyel fayda sağlayabileceği ortaya konmuştur. Sonuç olarak, doğadan ilham alınarak geliştirilen bu tasarımlar, bağlantı elemanlarının gelecekteki tasarım ve üretim süreçlerine yenilikçi bir perspektif sunmaktadır. Araştırma, biyomimetik tasarımın mühendislik alanındaki potansiyelini vurgulamakta ve endüstriyel uygulamalara ışık tutmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, innovative fasteners with friction-reducing properties were designed using a biomimetic approach inspired by the microstructure of shark skin. The fluid resistance-reducing characteristics of shark skin's microstructure were modeled to decrease the effort required during the assembly and disassembly processes of fasteners. Accordingly, designs with three different pattern heights (300 µm, 400 µm, and 500 µm) were developed, and test specimens were produced using two types of resin with the Stereolithography (SLA) method and 3D printing. The obtained specimens were subjected to mechanical insertion and removal effort tests to evaluate the performance of the fasteners. The tests investigated the extent to which the surface textures could reduce friction forces, improve ergonomic usage processes, and contribute to long-term durability. Furthermore, the effects of these surface configurations on the reliability and performance of the fasteners were analyzed.This study demonstrates the applicability of an innovative biomimetic design method aimed at improving the functional efficiency of fasteners. It was observed that friction-reducing surface textures not only enhance mechanical performance but also reduce the energy and time costs of assembly and disassembly processes. In this context, biomimetic designs have been shown to provide both economic and industrial benefits in automotive and robotic applications. In conclusion, these designs inspired by nature present a novel perspective for the future design and production processes of fasteners. The research emphasizes the potential of biomimetic design in engineering applications and sheds light on its industrial uses.
Benzer Tezler
- Biomimetic antireflection coatings on silicon
Biyobenzetim yöntemiyle silisyum tabanlı ince film yansıtmayan kaplama üretimi
MÜMİN BALABAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN KIZIL
- Cam yüzeyler için fonksiyonel yüzey kaplama materyallerinin hazırlanması ve geliştirilmesi
Cam yüzeyler i̇çi̇n fonksi̇yonel yüzey kaplama materyalleri̇ni̇n hazirlanmasi ve geli̇şti̇ri̇lmesi̇
BİLGEN ARIKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SENNUR DENİZ
- Elektrostatik lif çekimi ve elektrostatik püskürtme yöntemi ile özgün mimari ve morfolojilere sahip fonksiyonel nanolif geliştirilmesi
Development of functional nanofibers having novel architecture and morphologies via electrospinning and electrospraying methods
ÇAĞLAR SİVRİ
Doktora
Türkçe
2014
Polimer Bilim ve TeknolojisiSüleyman Demirel ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DAYIK
- Peptite based designed biomaterials for medical applications through biomimetic approach
Biomimetik yaklaşımı ile peptid bazlı biyomalzemelerin medikal uygulamalar için geliştirilmesi
HİLAL YAZİCİ
Doktora
İngilizce
2012
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
PROF. DR. MEHMET SARIKAYA
- Biyomimetik nanofilmlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of biomimetic nanofilms
OMATKHON ARIPZHANOVA