Mekatronik Mühendisliği Bölümü Koleksiyonu

Bu koleksiyon için kalıcı URI

https://hdl.handle.net/20.500.13055/48

Listeleniyor 1 - 20 / 28

HL23‐5 ve HL23‐6 7075‐T6 alüminyum HI‐LOK vidalı pinler için çekme ve kesme test fikstürlerinin tasarımı ve sonlu elemanlar analizi
(Güven Plus Grup Danışmanlık A.Ş. Yayınları, 2025) Demirel, Yusuf Soner; Acar, Ayberk Okan; Tanrıver, Kürşat; Ay, Mustafa
Öz: Bu çalışmada, havacılık ve savunma uygulamalarında kullanılan HL23-5 ve HL23-6 tipi 7075-T6 alüminyum vidalı pinlerin çekme ve kesme testlerine yönelik özel test fikstürlerinin tasarımı ve sayısal doğrulaması ele alınmıştır. Pinlerin geometrik kısıtları nedeniyle evrensel test makinelerinde doğrudan test edilememesi, fikstür tasarımını zorunlu kılmaktadır. Bu kapsamda geliştirilen fikstürler SolidWorks ortamında modellenmiş; Toolox 33, AISI 304 ve AISI 4140 malzemeleri kullanılarak ANSYS 2025 akademik sürümünde sonlu elemanlar analizleri gerçekleştirilmiştir. Çekme ve kesme yükleme koşullarını kapsayan analizlerde gerilme dağılımları, deformasyonlar ve emniyet katsayıları karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda, deneysel testler için en uygun fikstür geometrisi ve malzeme seçimi belirlenmiş; çalışmanın küçük çaplı havacılık tipi vidalı pinlerin mekanik karakterizasyonu için güvenilir ve tekrarlanabilir bir test altyapısı sunması hedeflenmiştir.
Dairesel hareket yapan makine elemanlarında iş sağlığı ve güvenliği
(Güven Plus Grup Danışmanlık A.Ş. Yayınları, 2025) Karşılayan, Koray; Tanrıver, Kürşat; Yalçınkaya, Senai; Ay, Mustafa
Öz: İnsanlık tarihinden itibaren yaşamlarını kolaylaştıracak işlerle ilgilenmiştir. Bu nedenle taşları yonttuktan sonra şekil verme ihtiyacı duymuştur. Taşlara verilen şekilde köşeler alınmış dairesel hale gelmiştir. Yapılan bu işlem sonucunda tekerlek icat edilmiştir. İnsanoğlu bu nedenle dairesel hareketi keşfetmiş ve yaşamlarını daha kolay hale getirmiştir. Doğa da yer alan hareket iki gruba ayrılabilir. Bunlardan biri doğrusal hareket diğeri ise dairesel harekettir. Doğrusal hareket koordinat düzleminde bir noktadan başka bir noktaya aktarılırken; dairesel harekette ise belirli bir referans noktası etrafında dönme hareketinin gerçekleşmesidir. İnsanlık tarihi bu hareket yöntemini fark ettikten sonra birçok makine elemanları ve parçalarına dönme hareketini uygulamıştır. Günümüz dünyasında hayatı kolaylaştıran makine parçaları çalışmaları esnasında dairesel hareket prensiplerini oldukça yaygın bir şekilde kullanmaktadır. Makine elemanları çalışırlarken yüksek hızlarda, yüksek kuvvet ve yüksek torklar da çalışabilme kapasitesine sahiptirler. Dairesel hareket prensibi ile çalışan makine sistemlerinde cisimler dönüşlerinden dolayı yüksek merkez-kaç kuvvetlerine uğrarlar. Günümüz dünyasında uygulama olarak birçok mekanik sistemler ve makine elemanları dairesel hareketi kullanırlar. Örneğin bir elektrik motoru içerisinde sahip olduğu manyetik alanı elektrik enerjisine döndürmektedir. Bir diğer uygulama örneği ise dişli-kayış-kasnak sistemleridir. Kayış-kasnak ve dişli sistemleri literatürde hareketi iletim elemanları olarak çalışırlar. Bulundukları konumlardaki hareket enerjisini ya da dönüşünü farklı eksen ya da elemanlara iletmek için kullanılmaktadır. Bunun gibi örnekleri çoğaltmak oldukça mümkündür ki dairesel hareket enerjisine sahip makine elemanları birçok alanda ve özellikte kullanılabilmektedir. Dairesel hareketi prensip olarak temel alan sistemler üretilirken, bakımı yapılırken ya da montaj yapılırken iş kazası yaşanma ihtimali oldukça yüksektir. Bu tür elemanlarla çalışma yapılırken genellikle tehlikeli durum ya da tehlikeli hareket kaynaklı olarak iş kazası meydana gelebilmektedir. Tehlikeli durumlar makine ve sistemlerden kaynaklı olarak gerçekleşirken; tehlikeli hareketler ise kullanıcı hatası sonucu gerçekleşmektedir. İş kazalarının örneği olarak ise dönüş yapan makinelere sıkışma, yakalanma, temas kaynaklı veya parçaların kopma, fırlama sonucunda gerçekleşebilmektedir. Bu çalışmada günümüz dünyasında insan hayatını kolaylaştıracak, dairesel hareket yapan sistemlerin çalışma prensipleri; gerçekleşebilecek ve yaşanabilecek iş kazalarını ve bu kazaları önleme hususunda alternatif çözümler önerilecektir.
Havacılık sektöründe iş güvenliği ve çalışan sağlığının geliştirilmesine yönelik bir uygulama incelemesi
(Güven Plus Grup Danışmanlık A.Ş. Yayınları, 2025) Özyürek, Aytaç; Tanrıver, Kürşat; Ay, Mustafa
Öz: Havacılık ve savunma sanayii, yüksek hassasiyet gerektiren üretim süreçleri ve karmaşık iş akışları nedeniyle iş güvenliği ve çalışan sağlığı açısından kritik bir öneme sahiptir. Bu çalışmada CNK Havacılık firmasının iş güvenliği kültürünü geliştirmek ve çalışan refahını artırmak amacıyla attığı somut adımlar incelenmiştir. Firma; mühendislik, detay parça üretimi (metal şekillendirme, kompozit, CNC), planlama, montaj, komponent ve nihai ürün gerçekleştirme gibi faaliyet alanlarında sistematik bir iş sağlığı ve güvenliği yaklaşımı benimsemiştir. İlk olarak, tesviye bölümünde akredite kurumlarla yapılan ortam ölçümleri sonucunda uygun havalandırma sistemleri kurulmuş ve çalışma ortamının hava kalitesi iyileştirilmiştir. İkinci olarak, talaş taşıma arabaları yanma ve yangın riskine karşı korunaklı hale getirilmiş, böylece olası endüstriyel kazaların önüne geçilmiştir. Ayrıca, ofis alanlarındaki aydınlatma sistemleri ergonomik standartlara uygun şekilde düzenlenmiş, çalışan konforu ve verimliliği artırılmıştır. Üretim alanında ise her tezgâha özel havalandırma sistemleri kurulmuş, çalışanların zararlı madde maruziyeti önemli ölçüde azaltılmıştır. Bu adımların anlatılmasının amacı, CNK Havacılık gibi sektörde faaliyet gösteren diğer firmalara ve bu konuda bilgi edinmek isteyen profesyonellere rehberlik edecek bir model sunmaktır. Böylece, daha sağlıklı bir çalışma ortamı oluşturularak çalışan sağlığı ön plana alınmakta, sürdürülebilir bir iş gücü yapısı ve güvenli çalışma kültürü sayesinde projelerin daha kaliteli yürütülmesi ve zamanında teslimi sağlanmaktadır. Sonuç olarak, CNK Havacılık'ın yaklaşımı, havacılık sektöründe iş güvenliği ve çalışan sağlığı konularında örnek teşkil eden bir model sunmakta ve literatüre uygulama temelli bir katkı sağlamaktadır.
Topology optimization-based lightweight chassis design: A case study on structural efficiency enhancement for an autonomous scale vehicle
(Dicle University, 2025) Taş, Kerem Ali; Karabıyık, Mehmet Can; Tanrıver, Kürşat; Ak, Mine
This study aims to enhance structural efficiency and achieve material savings by employing the topology optimization method for the lightweight design of an autonomous model vehicle chassis. During the design process, the penalty-based Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) method, available within ANSYS Academic software, was utilized. Initially, a structural analysis of the chassis was conducted, followed by the application of topology optimization based on the finite element method (FEM) results. Through iterative solutions under specified loading conditions and boundary constraints, a mass reduction of approximately 27% was achieved compared to the initial geometry. Despite the reduction in mass, the design maintained its structural integrity. Graphical analyses indicated that the optimization process reached convergence after the fifth iteration, with a stabilized distribution of material. The results demonstrate the potential of topology optimization to develop low-cost, lightweight, yet robust structural solutions, emphasizing its effectiveness as an engineering tool in systems where weight reduction is critical, such as autonomous model vehicles.
A high geometric albedo and small size for the haumea cluster member (24835) 1995 SM55 determined from a stellar occultation and photometric observations
(EDP Sciences, 2025) Ortiz, Jose L.; Morales Palomino, Nicolas F.; Sicardy, Bruno; Rommel, Flavia Luane; Braga Ribas, Felipe; Kılıç, Yücel; Fernández-Valenzuela, Estela; Rizos García, Juan Luis; Solmaz, Arif; Morgado, Bruno
Context. Trans-Neptunian objects (TNOs) are thought to be some of the most ancient and primitive bodies in our Solar System. Understanding their basic physical properties is crucial to unraveling their origin and the evolution of the outer Solar System beyond Neptune. Stellar occultations are a highly effective and sensitive method of studying these distant and faint objects, allowing us to gather essential information about their physical characteristics. (24835) 1995 SM55 is one of the few members of the Haumea orbital cluster and, therefore, is an especially relevant body to study within the TNO population. Aims. The main objectives of the present work are to determine the projected size, absolute magnitude, and geometric albedo of 1995 SM55 and to analyze the results compared to Haumea. Methods. We predicted a stellar occultation by this TNO for February, 25, 2024, carried out a specific campaign to observe the occultation, and derived the projected size and shape from the occultation observations using an elliptical fit to the occultation chords. We also analyzed a large set of photometric observations of (24835) 1995 SM55 to obtain the absolute magnitude and the rotational period. Finally, we combined these results to derive the geometric albedo of this TNO. Results. The occultation was successfully detected from seven instruments located at five different sites; 33 other sites reported negative detections. Using an elliptical fit to the occultation chords, we determined the size and shape of the limb of (24835) 1995 SM55 during the occultation: an ellipse with semi-axes (104.3 ± 0.4) × (83.5 ± 0.5) km. The area-equivalent diameter (Deq,A) for this ellipse is 186.7 ± 1.8 km. This is consistent with the upper limit of 250 km estimated from Herschel Observatory thermal data. From our photometric observations, we derived an absolute magnitude (HV ) of 4.55 ± 0.03, a phase slope parameter of 0.04 ± 0.02 mag/deg, and a V − R value of 0.37 ± 0.05. The rotational variability has a maximum peak-to-valley amplitude (∆m) of 0.05 mag, but we could not derive an unambiguous rotational period. Combining the projected size from the occultation with the absolute photometry, we obtained a geometric albedo in the V band (pV ) of 0.80 ± 0.04 for 1995 SM55. This value is remarkably high for a TNO and somewhat higher than that of Haumea, but consistent with the concept that 1995 SM55 is a member of the orbital cluster of Haumea.
Artificial intelligence in planetary science and astronomy: Applications and research potential
(Euro Planet, 2025) Kacholia, Devanshi; Verma, Nimisha; D’Amore, Mario; Angrisani, Marianna; Frigeri, Alessandro; Schmidt, Frédéric; Carruba, Valerio; Hatipoğlu, Y. Güray; Roos-Serote, Maarten; Smirnov, Evgeny; Vergara Sassarini, Natalia Amanda; Solmaz, Arif; Oszkiewicz, Dagmara; Ivanovski, Stavro
Artificial Intelligence (AI) is one of the most influential fields of the 21st century (Zhang et al., 2021). Rich, E (2019) candidly described it as “the study of how to make computers do things which, at the moment, people do better”, today AI often surpasses human ability in tasks like large scale data mining and pattern recognition - its true strength. AI’s subfields - Machine Learning (ML) and deep learning (DL), play a critical role in expanding the usage to a vast variety of fields like planetary science, astronomy, earth observations, and remote sensing, just to name a few. There is an expected inclination towards incorporating AI more frequently in the studies of planetary science given the vast and complex nature of planetary data. In fact, AI has already been instrumental in extracting meaningful insights and advancing research in both interplanetary and astronomical studies. In planetary sciences, several AI techniques have been employed in order to bridge gaps in our understanding of the varied patterns and occurrences for studying the natural features observable from the data returned by scientific payloads. For example, PCA and cluster analysis can help in detecting patterns of compositional variation from multi and hyper-spectral imagery (Moussaoui et al., 2008; D’Amore & Padovan, 2022). Furthermore, to study specific features and patterns in their occurrences, correlations with neighbouring features; unsupervised algorithms and more complex -supervised techniques can be helpful depending on the scale of the task. From simple methods of unsupervised learning like clustering used to study the spectral signatures of Jezero crater on Mars (Pletl et al., 2023) to applying large language models to track asteroids affected by gravitational effects which alter the asteroid’s orbit (Carruba et al., 2025), such applications highlight the prospects of AI in the field of planetary science. Henceforth, to develop a deeper understanding of the potential and applications of ML, below is a typical AI workflow.
Planetary research: A new diamond open access journal for planetary science
(Euro Planet, 2025) Attree, Nicholas; Crameri, Fabio; Broquet, Adrien; Seignovert, Benoît; Hatipoğlu, Güray; Solmaz, Arif; Wieczorek, Mark
Planetary Research is a new diamond open-access journal for the planetary sciences and is set to be launched in January 2026. Planetary Research will follow an alternative to the traditional model of commercial publishing: the diamond open access model, whereby the journal is run entirely by volunteers using free and open-source software, and owned by the community, through a non-profit association that has been set up in France (The Planetary Research Cooperative). This means that all articles published in Planetary Research will be available for free for both authors and readers, with no access, subscription, or submission processing charges, whilst the journal scope and principles are determined by the community through participation in the online forum and monthly meetings. Further opportunities for participation include open calls for the positions of editor-in chief, editors, associate editors, and members of the media team and technical team, with deadlines on July the 1st, 2025 (see https://planetary-research.org for details).
Europlanet machine learning working group: A year of progress
(Euro Planet, 2025) Ivanovski, Stavro Lambrov; Verma, Nimisha; Hatipoğlu, Güray; Angrisani, Marianna; Solmaz, Arif; Smirnov, Evgeny; Carruba, Valerio; Kacholia, Devanshi; Oszkiewicz, Dagmara; D'Amore, Mario
The rapid advances in machine learning (ML) present unprecedented opportunities for planetary science. We have established a dedicated working group (WG) focused on the application of ML in this field to harness these technological advancements, address complex scientific questions, and enhance our understanding of planetary systems. The Europlanet Machine Learning Working Group held its kick-off meeting during the EPSC 2024 in Berlin, September 2024. The discussion focused on launching the group for exchanging ideas and opportunities with people within and outside of Europlanet’s membership for the first year of its launch. Some of the main goals established were to create a knowledge-sharing platform for members to share their research and invite collaboration, form sub-groups within the WG to expand on current research focus, and foster new collaborative research opportunities within or outside of Europlanet with new funding.
Testing the performance of cross-correlation techniques to search for molecular features in JWST NIRSpec G395H observations of transiting exoplanets
(Oxford University Press, 2025) Esparza-Borges, Emma; Lopez-Morales, Mercedes; Palle, Enric; Makhnev, Vladimir; Gordon, Iouli; Hargreaves, Robert; Kirk, James; Caceres, Claudio; Solmaz, Arif; Redfield, Seth
Cross-correlations techniques offer an alternative method to search for molecular species in James Webb Space Telescope (JWST) observations of exoplanet atmospheres. In a previous article, we applied cross-correlation functions for the first time to JWST NIRSpec/G395H observations of exoplanet atmospheres, resulting in a detection of CO in the transmission spectrum of WASP-39b and a tentative detection of CO isotopologues. Here, we present an improved version of our cross-correlation technique and an investigation into how efficient the technique is when searching for other molecules in JWST NIRSpec/G395H data. Our search results in the detection of more molecules via cross-correlations in the atmosphere of WASP-39b, including H2O and CO2, and confirms the CO detection. This result proves that cross-correlations are a robust and computationally cheap alternative method to search for molecular species in transmission spectra observed with JWST. We also searched for other molecules (CH4, NH3, SO2, N2O, H2S, PH3, O3, and C2H2) that were not detected, for which we provide the definition of their cross-correlation baselines for future searches of those molecules in other targets. We find that that the cross-correlation search of each molecule is more efficient over limited wavelength regions of the spectrum, where the signal for that molecule dominates over other molecules, than over broad wavelength ranges. In general, we also find that Gaussian normalization is the most efficient normalization mode for the generation of the molecular templates.
Değiştirilebilir platformlu rover araç
(BIDGE Publications, 2025) Aydın, Diyar Can; Aktoz, Halil; Özdalgıç, Berin; Solmaz, Arif
Bu çalışmada, çok amaçlı kullanım senaryolarına uyum sağlayabilen, modüler yapıda bir rover araç tasarımı ve geliştirilmesi ele alınmıştır. Geliştirilen sistem; arazi keşfi, çevresel veri toplama, mahsul analizi ve tarımsal ürünlerin toplanması gibi görevleri yerine getirebilecek şekilde yapılandırılmıştır. Tasarım süreci; robot kolları, görüntü işleme algoritmaları, sensör tabanlı veri analizi ve modüler mekanik-elektronik yapılar üzerine yapılan kapsamlı literatür taramalarıyla temellendirilmiştir. Sistem geliştirme süreci, elde edilen akademik ve deneysel veriler doğrultusunda özgünleştirilmiş; prototip üretimi sonrası gerçekleştirilen saha testleri ile sistem performansı değerlendirilmiştir. Bu doğrultuda, sadece mekanik yapı değil, elektronik devreler, yazılım altyapısı ve görev modülleri de geri bildirimler doğrultusunda sürekli olarak optimize edilmiştir. Kullanılan sensör ve modüller görev bazlı olarak çeşitlendirilmiştir: arazi analizi için gaz sensörleri, kamera, robot kol ve aydınlatma sistemleri; tarımsal uygulamalar için ise nem ve sıcaklık sensörleri ile otonom destekli robotik kollar entegre edilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma farklı operasyonel ihtiyaçlara cevap verebilen, yeniden yapılandırılabilir modüllere sahip, sahada etkin görev icra edebilen otonom bir robotik platform geliştirilmesini hedeflemektedir. Sistem, çok disiplinli bir yaklaşımla tasarlanmış olup, tarım teknolojileri ve keşif robotları gibi çeşitli alanlara katkı sağlayacak potansiyele sahiptir.
Girişimcilik ağı: Çok katmanlı dijital girişimcilik ağı platformu tasarımı ve uygulama modeli
(BIDGE Publications, 2025) Adsan, Murat; Tanrıver, Kürşat; Solmaz, Arif; Aydın, Yenal; Ak, Mine; Akkuş, Nihat; Başargan, Hakan
Bu çalışmada, dijital girişimcilik alanında çoklu kullanıcı tipine uygun olarak geliştirilen ve sürdürülebilir dijital ağ yapısıyla öne çıkan Girisimagi platformu tanıtılmaktadır. Girisimagi, yalnızca üniversite öğrencilerine değil; bireysel girişimcilere, kurumsal firmalara, yatırımcılara ve mentörlere hitap eden bütünleşik bir sistem olarak yapılandırılmıştır. 2024’te Türkiye girişimcilik ekosistemi 331 yatırım anlaşmasıyla 2,6 milyar USD işlem hacmine ulaşırken, internet penetrasyonu %86,5’e yükselmiş. Bu göstergeler, ölçeklenebilir dijital platformlara duyulan ihtiyacı net biçimde ortaya koymaktadır. Proje, kullanıcıların projelerini tanıtabilecekleri, sponsorluk ve mentörlük desteği alabilecekleri, firmaların ihtiyaç duyduğu girişim fikirleri için çağrıda bulunabilecekleri bir dijital ortam sunmaktadır. Girisimagi.org alan adı altında yapılandırılan ana platform, WHM/cPanel altyapısı üzerine kurulu olup; teknik moderasyon, içerik denetimi, kategoriye ayrılmış içerik yönetimi ve proje-firma eşleşme sistemleri gibi gelişmiş özelliklere sahiptir. Literatürdeki benzer platformlardan farklı olarak bu sistemde kullanıcı türlerine göre özelleştirilmiş iş akışları ve açık inovasyon destekli modüller entegre edilmiştir. Sunulan platform, girişimcilik kültürünü yaygınlaştırmak, üniversite-sanayi iş birliğini güçlendirmek ve projeleri somut çıktılarla desteklemek amacıyla geliştirilmiştir. Bildiride sırasıyla (i) modüler platform mimarisi, (ii) LAMP tabanlı teknik altyapı ve ölçeklenebilirlik çözümleri, (iii) pilot uygulamadan elde edilen kullanıcı deneyimi bulguları ve (iv) sürdürülebilirlik ile gelecek çalışma önerileri ele alınarak okuyucuya net bir yol haritası sunulmaktadır.
Enkaz altı mikro kurtarma kolu tasarımı (EMOK)
(BIDGE Publications, 2025) Demirtaş, Elif; Karabacak, Şeyma; Demir, Merve; Ak, Mine; Solmaz, Arif; Tanrıver, Kürşat
Bu çalışmada 3D tasarım, yapısal, parametrik analizleriyle birlikte ele alınan bir robot kol tasarımı sunulmaktadır. Robot kolun tasarım aşamasından sonra ileri çalışmalarda dar alanlara girebilen, çok yönlü sensörlerle donatılmış ve çevresel algılayıcılarla entegre edilerek enkaz altındaki bireylerin yerinin tespit edebilen bir prototip imalatın yapılması hedeflemektedir. Sistemin en önemli özelliklerinden biri işitme ve konuşma engelli bireylerle temel işaret dili aracılığıyla iletişim kurabilme yeteneğine sahip olabilmesidir. Böylece kurtarma ekiplerinden önce bireylerle temas kurarak bilgi aktarımı ve moral desteği sağlaması amaçlanmaktadır. Bunun için prototip öncesi büyük önem taşıyan tasarımda kapsamlı bir yapısal analiz ve parametrik yapılmıştır. Yapılan sonlu eleman analiz sonuçlarına göre maksimum gerilme 65,355 MPa çıkmıştır. Buna göre robot kol iskelet malzemesi 3D yazıcılarla basılabilen PLA malzemesinden değil 2,52 kat daha emniyetli olduğu hesaplanan alüminyum alaşım malzemenin kullanılması gerektiği görülmüştür.
Dinamik raf sistemli servis robotu
(BIDGE Publications, 2025) Çalışkan, Abdurrahim; Çebi, Mehmet Fatih; Çelik, Miraç Mehmet; Güneş, Rabia Yaren; Şahin, Kerem; Uluç, Hatice Ece; Ak, Mine; Solmaz, Arif; Tanrıver, Kürşat
Bu çalışmada, gelecekteki robotik servis sistemlerine katkı sağlaması hedeflenen bir servis modeli tasarlanmıştır. Robot, güvenlik kameralarından aldığı görüntü verilerini kullanarak masaların doluluk durumunu analiz etmekte ve siparişi aldığı masaya yönlenmektedir. Bu sürecin, yapay zekâ algoritmaları ile optimize edilerek en verimli yönlendirmeyi sağlaması hedeflenmektedir. Robotun en önemli yeniliklerinden biri, dinamik raf sistemidir. Servis öncesinde aktifleşen bu sistem, rafları masa hizasına getirerek müşterilerin ayağa kalkmadan tepsiye kolayca ulaşmasını sağlamaktadır. İlk raf boşaldığında, tavan kısmındaki boşluğa doğru yükselmekte; ardından ikinci raf, birinci rafın önceki konumuna yükselerek geçmekte ve servis edilmektedir. Diğer raflar için de aynı işlem sırasıyla gerçekleşmektedir. Servis tamamlandığında ise tüm raflar kendi başlangıç konumlarına dönmektedir. Bu mekanizma sayesinde servis sırasında oluşabilecek kazaların önlenmesi hedeflenmektedir. Ayrıca, robota entegre edilecek POS cihazı ile ödeme işlemlerinin yapılabilmesi mümkündür. Sistem tasarımı tamamlanmış; uygun profiller seçilmiş, yapısal analizler gerçekleştirilmiş ve tekerlek tork hesaplarına göre uygun servo motorlar belirlenmiştir. Sistemin yazılım kısmı geliştirme aşamasındadır.
Integrated use of finite element analysis and gaussian process regression in the structural analysis of AISI 316 stainless steel chimney systems
(Nature Portfolio, 2025) Tanrıver, Kürşat; Etyemez, Ayhan; Ay, Mustafa
This study aimed to conduct a comprehensive structural analysis and machine learning-assisted predictive modelling of a chimney system manufactured from 2 mm thick AISI 316 stainless steel with a diameter of Ø500 mm. The primary motivation of this work was to examine, in detail, the structural behavior of chimney modules under various force and pressure conditions using conventional methods, and to develop a reliable model capable of performing parametric predictions for new scenarios based on the acquired data. The scope of the study encompassed finite element analyses of both the entire chimney system and 3-meter-long intermediate modules, field tests, and the application of the Gaussian Process Regression (GPR) machine learning model. In the analysis of the entire chimney system under an applied force of 22,000 N, a maximum stress of 28 MPa and a safety factor of 8.39 were observed in the chimney clamps. The total deformation was found to be 0.58 mm, which is within acceptable limits. In the structural analysis of the intermediate chimney modules under a force of 1000 N and an internal pressure of 5 MPa, a maximum stress of 11,984 MPa, a safety factor of 1.71, and a total deformation of 0.46 mm were determined, all of which are consistent with the literature. The accuracy of these analyses was validated through pressure and leakage tests conducted in accordance with the EN 1859 standard. The developed GPR machine learning model demonstrated exceptionally high accuracy (R² > 0.999) in predicting Von Mises stress values, providing reliable forecasts with an error rate of less than 3% when compared to ANSYS simulation outputs. However, in predicting total deformation values, error rates exceeded 70%, indicating that the model was less sensitive in low-amplitude deformation cases. These findings suggest that the GPR model can generate reliable predictions for Von Mises stress a more critical parameter than total deformation in chimney design. By integrating conventional structural analysis methods with advanced machine learning techniques, this study demonstrates the potential of predictive modeling as an efficient and reliable tool in engineering design processes, making a significant contribution to the field’s body of knowledge.
Dynamics of the forced thirring instanton with two forcing terms
(Springer Nature Link, 2025) Ak, Mine
We consider the dynamical behavior of fermionic instanton solutions of the Thirring Model with two forcing terms. In particular, the study focuses on the effect of the frequency and amplitude of the forcing terms on the behavior of fermionic instanton solutions. Numerical analysis based on the Smaller Alignment Index (SALI) method, Bifurcation Diagram and Permutation Entropy (PE) are used to show how and which dynamical behaviors occur in the system. Color maps and diagrams of the SALI time (St ) (the time St required for the SALI index to below a threshold value of 10−12) and PE of the system with respect to varying of frequency and amplitude values of the forcing terms are plotted comparatively to determine different dynamical behavior of the system. The study shows that fermionic instanton solutions exhibit a wide variety of dynamical behavior due to two forcing terms. Furthermore, it is emphasized that SALI time (St ) can be easily compared with bifurcation diagram and complexity method as a fast, efficient and precise method to investigate different degrees of chaos. In general, the instanton solutions with two forcing terms have been observed to exhibit different type of dynamical behavior. In this study, identical and symmetric coexisting attractors are demonstrated for these different types of behavior of the forced Thirring instanton.
Electronic circuit design and case studies in autonomous vehicles
(İksad Publishing House, 2025) Taş, Kerem Ali; Karabıyık, Mehmet Can; Tanrıver, Kürşat; Ak, Mine
Autonomous vehicle technologies are advancing rapidly due to the development of sophisticated electronic circuit systems, providing safe and efficient transportation solutions. This study examines electronic circuit designs and case studies used in autonomous vehicles. Fundamental components such as sensor fusion, microcontrollers, motor drivers, and power management are detailed, and their impact on autonomous driving is discussed. The study specifically analyzes environmental perception mechanisms by integrating LIDAR, ultrasonic, and infrared sensors, emphasizing their role in data processing and decision-making. Additionally, energy efficiency and performance optimization are explored through motor driver circuits and battery management systems. A case study involving an autonomous mobile robot demonstrates the design, circuit schematics, and system integration processes step by step. In conclusion, the success of autonomous vehicles largely depends on the precision and reliability of electronic circuits. The design principles and application examples presented in this study aim to contribute to the development of autonomous systems.
Impact of structural and CFD analysis on the cost of biogas-fueled gas engine exhaust pipes
(Ahmet ÇALIK, 2025) Kaymaz, Rabia; Ak, Mine; Tanrıver, Kürşat
In this study, the effects of exhaust pipe design used in biogas-fueled cogeneration systems on engineering performance and cost were investigated. First, the existing system was analyzed by field work, and then structural analysis was applied with CFD (Computational Fluid Dynamics). The exhaust pipe route, pipe diameter, and material thickness of the existing system were evaluated, and design improvements were suggested. It was determined that the shorter pipeline application with the changes made in the pipe route and layout reduced pressure losses. Despite the use of an exhaust pipe with a smaller diameter and made of thinner material in the proposed new design, compliance with the standards was ensured, and it was shown to be safe against wind loads with finite element analysis. Considering the calculated maximum wind load of 5.52 kN and the weight of the system, the maximum stress value was calculated as 108.691 MPa as a result of the Von Mises stress analysis applied to the exhaust pipe system in the finite element analysis. This value showed that the system was 1.56 times safer. In the deformation analysis, the maximum displacement value was measured as 0.13 mm, and this value is ideal. In the cost analysis, it was determined that the proposed new system provides a cost reduction of approximately 53% compared to the existing system. The results obtained emphasize the importance of engineering analysis in exhaust pipe design, and show the applicability of the approach to increase economic and environmental sustainability in industrial facilities.
CFD simulation analysis of a diesel generator exhaust muffler and performance-based optimization
(MDPI Publishing, 2025) Tanrıver, Kürşat
This study addresses a gap in the literature by simultaneously optimizing noise reduction and structural integrity in silencer design. A novel silencer model offering advan tages over conventional designs was developed. In the first phase, the initial optimization model was developed to minimize noise levels while considering environmental con straints. CFD analyses using NEC Acostix and Ex-Tuner calculated noise, temperature, and pressure, followed by validation in SimScale. The results demonstrated improved efficiency in reducing pressure loss and noise. A silencer with Ø 800 mm diameter, 3000 mm length, and Ø 355.6 mm exhaust connection was manufactured and tested, achieving 96 dB(A) at 1 m, with front and side measurements of 85.1 dB(A) and 74.4 dB(A), respectively. In the second phase, fastener durability in silencer support plates was optimized using tensile tests and FEA in Ansys R19.2. Parametric analyses for M4-M20 bolts were conducted, and regression analysis in Minitab (Minitab Statistical Software Version 21.1) showed 97.74% accuracy. An objective function was developed using curve fitting. The second optimization problem, incorporating design constraints, was solved using the interior point and Lagrange multipliers methods. This study provides a foundation for silencer design, ensuring both structural reliability and noise control. Future research will explore performance eco-friendly solutions across varying generator power levels.
Chimney installation and thermal-flow analysis in cogeneration systems
(Liberty Academic Publishers, 2025) Kaymaz, Rabia; Tanrıver, Kürşat; Ak, Mine
Bu çalışmada kojenerasyon sistemlerinde baca tasarımının enerji verimliliğine etkisi, çevresel sürdürülebilirlik, kullanılan malzemelerin performansı ve atık ısı geri kazanımı üzerinde detaylı bir çalışma sunulmuştur. Bu çalışmanın girdilerini oluşturmak için Türkiye’de önemli tesisleri barındıran İZAYDAŞ Biyogaz Entegre Elektrik Tesisinde atık yönetimi ve enerji geri kazanım süreçleri incelenmiş; bu süreçlerin daha sürdürülebilir ve verimli hale getirilmesine yönelik iyileştirme önerileri üzerinde odaklanılmıştır. Bu çalışmanın baca tasarımı aşamasında kesit hesaplarının yapılması ve optimizasyonu için Kesa Aladin programı kullanılmıştır. Statik hesaplarda ise Ansys programı yapısal analiz modülünden faydalanılmıştır. Böylelikle kojenerasyon sistemlerinde baca tasarımının iyileştirilmesiyle performans artışı sağlama potansiyelini ve verimlilik hedeflerine ulaşmadaki önemini vurgulayarak okuyuculara farkındalık kazandırılması amaçlanmıştır.
Modifying the refuse chute design to prevent infection spread: Engineering analysis and optimization
(Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI), 2024) Tanrıver, Kürşat; Ay, Mustafa
Considering the presence of airborne viruses, there is a need for renovation in refuse chutes, regarded as the first step in recycling household waste in buildings. This study aimed to revise the design of existing refuse chutes in light of the challenging experiences in waste management and public health during the coronavirus pandemic. This research primarily focused on the risks posed by various types of coronaviruses, such as the novel coronavirus (COVID-19) and acute respiratory syndrome (SARS and SARS-CoV), on stainless steel surfaces, with evidence of their survival under certain conditions. Refuse chutes are manufactured from stainless steel to resist the corrosive effects of waste. In examining the existing studies, it was observed that Casanova et al. and Chowdhury et al. found that the survival time of coronaviruses on stainless steel surfaces decreases as the temperature increases. Based on these studies, mechanical revisions have been made to the sanitation system of the refuse chute, thus increasing the washing water temperature. Additionally, through mechanical improvements, an automatic solution spray entry is provided before the intake doors are opened. Furthermore, to understand airflow and clarify flow parameters related to airborne infection transmission on residential floors in buildings equipped with refuse chutes, a computational fluid dynamics (CFD) analysis was conducted using a sample three-story refuse chute system. Based on the simulation results, a fan motor was integrated into the system to prevent pathogens from affecting users on other floors through airflow. Thus, airborne pathogens were periodically expelled into the atmosphere via a fan shortly before the intake doors were opened, supported by a PLC unit. Additionally, the intake doors were electronically interlocked, ensuring that all other intake doors remained locked while any single door was in use, thereby ensuring user safety. In a sample refuse chute, numerical calculations were performed to evaluate parameters such as the static suitability of the chute body thickness, static compliance of the chute support dimensions, chute diameter, chute thickness, fan airflow rate, ventilation duct diameter, minimum rock wool thickness for human contact safety, and the required number of spare containers. Additionally, a MATLAB code was developed to facilitate these numerical calculations, with values optimized using the Fmincon function. This allowed for the easy calculation of outputs for the new refuse chute systems and enabled the conversion of existing systems, evaluating compatibility with the new design for cost-effective upgrades. This refuse chute design aims to serve as a resource for readers in case of infection risks and contribute to the literature. The new refuse chute design supports the global circular economy (CE) model by enabling waste disinfection under pandemic conditions and ensuring cleaner source separation and collection for recycling. Due to its adaptability to different pandemic conditions including pathogens beyond coronavirus and potential new virus strains, the designed system is intended to contribute to the global health framework. In addition to the health measures described, this study calls for future research on how evolving global health conditions might impact refuse chute design.

Güncel Gönderiler