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: Belirtilmemiş.
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
- 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
- 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
- Bitkisel tabanlı yağlardan metal kesme sıvısı eldesi ve karakterizasyonu
Production and characterizaton of vegetable based metal working fluid
EMRAH ŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
KimyaGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN DEMİRBAŞ
- 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
- Viscoelastic effects in lubricated contacts in the presence of cavitation
Yağlanmış temaslarda kavitasyon varlığında viskoelastik etkiler
SAMUEL SHARI GAMANIEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LUCA BIANCOFIORE