Investigation into spatial variability of rock cutting data and its relationship with cutting performance
Kaya kesme verilerinin bölgesel değişkenliklerinin incelenmesi ve kesme performansı ile ilişkisi
- Tez No: 310390
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HANİFİ ÇOPUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, İstatistik, Mining Engineering and Mining, Statistics
- Anahtar Kelimeler: Jeoistatistik, Kesici takımlar, Kesme işlemi, Kesme kuvveti, Geostatistics, Cutting tools, Cutting, Cutting force
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde, jeostatiksel analiz çeşitli problemlerin çözülmesi ve analiz edilmesi için maden mühendisliğinde, jeohidrolojide ve hidrolojik modellemede, hava ve kara kirlenmesinde, zemin mekaniğinde, denizcilikte ve benzeri branşlarda ve bilimlerde kulanılmaktadır. Ancak, kazı mekaniğinde jeostatistiğin uygulanması konusunda şu ana kadar herhangi bir araştırma yapılmamıştır.Bu tez çalışmasının ana amacı, bir boyutlu kesme sinyallerini jeostatistik yöntemlerle analiz etmektir. Böyle bir çalışma, kaya kesme mekanizmasının daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir. Tezin birinci kısmında, kazı mekaniği ve jeostatistik yöntemler hakkında genel bilgiler ve toeriler ile jeoistatistiğin yer bilimlerine uygulanışı hakkında daha önce yapılmış çalışmalar kısaca özetlenmiştir. İkinci olarak, beş farklı kayaçda uygulanan kaya kesme deneylerinden elde edilen veri sinyallerinin GS+ bilgisayar programı yardımıyla külçe etkisi (nugget), sil ve etki mesafesi (range) gibi variogram parametrelerinin hesaplanması anlatılmıştır. Daha sonra, variogram parametrelerinin ortalama normal kuvvet, ortalama kesme kuvveti, maksimum normal kuvvet, maksimum kesme kuvveti, pasa irilik katsayısı ve spesifik enerji gibi kaya kesme performans parametreliyle ilişkileri araştırılmıştır.Bu çalışmada, külçe etkisi ve sil ile kesme derinliği, normal kuvvet, kesme kuvveti, maksimum normal kuvvet ve maksimum kesme kuvveti arasında iyi ilişkiler bulunmuştur. Etki mesafesi (range) ile kesme derinliği arasında, hem normal kuvvet hem de kesme kuvveti verileri analiz edildiğinde iyi ilişkiler bulunmuştur; ancak, etki mesafesi (range) ile spesifik enerji arasında normal kuvvet verileri genel bir eğilim göstermesine rağmen sadece kesme kuvveti verileri iyi ilişkiler oluşturmuştur. Etki mesafesi ile pasa irilik katsayısı arasında zayıf ile orta dereceli ilişkiler bulunmuştur. Ancak, etki mesafesi ile diğer kesme performansı parametreleri arasında iyi ilişkiler bulunmamıştır. Keski yanal açısı ile variogram parametreleri arasında, keski kuvvetleri (normal kuvvet ve kesme kuvveti) ile yanal açı arasındakine benzer ilişkiler elde edilmiştir. Kırılganlık ve variogram parametreleri arasında iyi ilişkiler bulunmuştur, ancak normal kuvvet verilerinden elde edilen etki mesafesi ile kırılganlık arasında herhangi bir ilişki bulunmamıştır ve kesme kuvveti verilerinden elde edilen etki mesafesi ile kırılganlık arasında teorik olarak beklenenin aksine ters orantılı ilişki bulunmuştur.Bu çalışma ile kama tipi keskilerin kesme performansının, bölgesel değişkenliği (spatial variability) belirleyen variogram parametrelerini kullanılarak tahmin edilebileceği gösterilmiştir. Variogram parametreleri, kayaçlarda kesme esnasında kırıntı oluşumu mekanizmalarını yansıtmaktadır.
Özet (Çeviri)
Nowadays, geostatistical analysis is being used to solve and analyze variety of problems in branches of science such as mining, geohydrological and hydraulic modeling, air and ground pollution, geophysics, soil mechanics, reservoir engineering, oceanography, etc. However, presently no research has been provided on application of geostatistics in rock cutting data.The main purpose of this thesis is to analyze the one dimensional rock cutting signals by geostatistical methods. Such a study might provide better understanding of rock cutting mechanisms. At the first part of the thesis, descriptions of rock cutting theory, geostatistical methods and previously performed studies on applications of geostatistics to earth sciences are briefly summarized. Secondly, variogram analyses are applied to rock cutting signals obtained from linear cutting tests of 5 different natural stone samples by using GS+ software to calculate variogram parameters, which are sill, nugget and range. Then, the variogram parameters are correlated to cutting performance parameters such as depth of cut, average and maximum cutting and normal forces, specific energy, optimum specific energy and coarseness index obtained from cutting tests.In this study, good relationships between nugget and sill and cutting parameters such as depth of cut, normal force, cutting force, peak normal force and peak cutting force, are obtained. Range shows good relationship with depth of cut in both normal and cutting force data; but, range shows good relationship with specific energy in only cutting force data while gives general trend with normal force data. Range shows moderate to weak relationship with coarseness index for both normal and cutting force data. However, range does not show any relationship with other parameters of cutting performance. The relationships between sideways angle and variogram parameters give similar trends as between tool force trends (normal force and cutting force) and sideways angle. The good relationships between brittleness and variogram parameters are determined, except, range of normal force data do not have any relationship with brittleness and the range value of cutting force data shows an inverse relationship with brittleness as opposed to theoretical expectation.This study shows that the cutting performance parameters of chisel tools can be predicted by variogram parameters determining spatial variability of regionalized parameters. Variogram parameters reflect the chipping mechanisms of rocks.
Benzer Tezler
- Investigation into spatial variability of rock cutting data of a conical tool
Kaya kesme verilerinin bölgesel değişkenliklerinin bir konik keski için incelenmesi
ECE ÖZSANAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. HANİFİ ÇOPUR
- Başlıca iklim parametrelerinin bitki su tüketimine etkilerinin uzaktan algılama yöntemleri ile araştırılması
Investigation of effects of major climate parameters on crop water consumption using remote sensing methods
ORKAN ÖZCAN
Doktora
Türkçe
2014
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEBİYE MUSAOĞLU
PROF. DR. CANKUT ÖRMECİ
- Uzaktan algılama verileriyle orman yangını analizi
Forest fire analysis with remote sensing data
COŞKUN ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ SUNAR
- Statistical investigation of ionospheric electron density over İstanbul during geomagnetic storms and implications for GPS communications
Geomanyetik fırtına zamanlarında İstanbul üzerindeki iyonosferik elektron yoğunluğunun istatistiksel olarak incelenmesi ve GPS haberleşmesi üzerine etkisi
BUTE NAZ ERBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEREFŞAN KAYMAZ
- Space/time design of water design of water quality monitoring networks by the entropy method
Su kalitesi gözlem ağlarının entropi yöntemi ile zaman/konuma göre buyutlandırılması
SEVİNÇ ÖZKUL
Doktora
İngilizce
1996
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NİLGÜN B. HARMANCIOĞLU