Iron aluminides, as a technological material, are a member of multicomponent alloys, which, besides iron and aluminium. Due to superior anti-corrosion properties at high temperatures, these alloys are used as coating materials in many surface development processes. Copper is widely used in industry because of its commercially desired properties such as high thermal and electric conductivity. However, with a lower tensile strength and poor wear resistance, they cannot be used for special applications where an excellent strength and/or good wear resistance are required. By coating the surface of new, damaged, or worn-out copper based products using the electro spark deposition (ESD) improves the performance properties of the base metal. In this study, 1% TiC reinforced iron aluminide intermetallic composite electrode was used to coat the copper surface in order to increase the hardness and improve the wear rate by forming a hard structure using ESD coating method. It has been observed that surface hardness increased by about 11 times the end of experimental studies. Wear rate of the coated material increased compared to the uncoated material while the uncoated sample exhibits adhesive wear, also the coated sample exhibits both adhesive and abrasive wear.
24 March 2024 in Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
With developing technology, robot arms are used in more areas, and this is directly proportional to the work done for its development. Studies on robot arms are generally focused on control. The controllability of robot arms generally provides speed and precision. Within the scope of this study, the control optimization of a two-arm robot arm with an optimized proportional integral differential controller (PID) was carried out using a microcontroller. The kinematic operations required to control a two-arm robot arm have been developed by the MATLAB Support Package for Arduino Hardware. The transfer function required for the control system was used for a direct current (DC) brushed motor, using the values given in the motor data sheet. Feedback is provided for the control system thanks to the Hall effect encoder. The gripper end of the two-limbed robot arm follows the specified square-shaped reference. In this study, where PID controller was used, controller parameters were obtained with particle swarm, artificial bee colony and chaos game metaheuristic optimization algorithms for square orbit and these parameters were used on the produced robot arm. Many methods have been used in the literature to determine PID parameters. In this study, the chaos game metaheuristic optimization algorithm, which has become popular in recent years, was used to determine the parameters of the PID controller.
In this study, moving object recognition is performed by using images from a camera mounted on an unmanned ground vehicle. A GPS coordinate-based algorithm has been developed to obtain moving object silhouettes. In order to classify these silhouettes, an interconnected artificial neural network (ICANN) architecture consisting of two stages has been developed. The method consists of two phases. In the first phase, real-time images are converted to binary images at the end of the GPS-assisted image registration process. Then, the silhouettes are extracted from the background of the images using connected component labelling. In the second phase, two interconnected neural networks are used. The first neural network classifies silhouettes as objects or noise. The second neural network divides objects into seven subclasses as pedestrians, potholes, cars, etc. Compared to CNN-based techniques, a simpler NN architecture was employed in the research, and better accuracy rates were achieved with fewer samples. Another contribution of the research is simultaneous localization and mapping (SLAM) applications can be performed in non-GPS environments using pre-recorded images containing GPS information. In experimental studies, maximum success rates of 96,1% in object classification were obtained. The results obtained were compared to YOLO, the recently popular algorithm for object recognition.
17 May 2023 in Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi
Kara araçları fonksiyonel ihtiyaçların karşılanabilmesi ve üretim sonrası kullanım durumunda yapısal olarak emniyetli çalışması için tasarlanan araçlardır. Arazi şartları için uygulanan tasarım aracın hareket sınırlarını değiştirebilmektedir. Yapının güvenli çalışması için yapısal emniyeti sağlamak amacıyla sonlu elemanlar analizi (SEA) sonuçlarına göre tasarımlar gerçekleştirilip iyileştirilebilmektedir. Sınır değerleri ve yapısal güvenliği sağlamayan araçlar veya makineler can kaybına sebep olabilmektedir. Seri üretim için makine tasarımlarında kullanıcı isteğine göre farklı ve hızlı tasarımlar elde edilmesi üretici firmalar tarafından istenilebilmektedir. Bilgisayar destekli tasarım programlarının, programlama dilleri ile haberleştirilip arayüzler hazırlanarak hızlı ve farklı tasarımlar elde edilebilmekte ayrıca tasarım için uygulanan mühendislik maliyetini azaltabilmektedir. Belirlenen parametrelere göre hazırlanan bu arayüzler ile parametrik olarak fonksiyonel amaçları karşılayan tasarımlar gerçekleştirilebilmektedir. Bu çalışmada insan veya yük taşımak için tasarlanan bir kara aracının, arazi açıları, birden çok kişilik kullanımı ve farklı fonksiyonel ihtiyaçları için şasinin uzunluğu, yüksekliği ve genişliği ana değişkenler olmak üzere 17 adet değişken parametrik tasarım arayüzünde tanımlanmıştır. Aracın önden çarpma, yanal çarpma ve şasinin burulması konfigürasyonları için SEA gerçekleştirilmiştir. Bu konfigürasyonlara göre 9 adet farklı tasarım için Taguchi metodu ile optimum tasarım parametreleri belirlenmiştir. Optimum tasarıma göre önden çarpma konfigürasyonu için 44.7 MPa, yanal çarpma durumu için 25.62 MPa ve burulma konfigürasyonu için 33.66 MPa Von-Misses eşdeğer gerilme değerleri elde edilmiştir. Hareket sınırları için tırmanabilme açısı 25°, yanal devrilme açısı 34° ve ivme sınırı 14 m/s2 olarak belirlenmiştir. Aracın genel yapı itibariyle emniyetli olduğu belirlenmiş ve optimum tasarıma göre aracın üretimi gerçekleştirilmiştir.
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are widely used in fields such as autonomous missions, reconnaissance, surveillance, and various industrial applications. These vehicles can perform desired tasks without human intervention in challenging environmental conditions. However, UAV control can be difficult due to environmental factors, wind disturbances, and uncertainties in system parameters. Therefore, developing reliable control strategies for UAVs is a significant challenge for researchers and engineers. This study presents a comprehensive review of rotary-wing UAVs, focusing on quadcopter and helicopter systems. Approximately 77 studies were selected from the Web of Science (WOS) database and analyzed, with an emphasis on Sliding Mode Control (SMC) and Fractional-Order SMC (FOSMC) applications in these systems. The review addresses key topics such as degrees of freedom, proposed control methods, adjustment techniques, comparative methods, fractional-order definitions, simulation tools, and explanations. The literature analysis highlights current research trends by showing the performance advantages and limitations of SMC and FOSMC methods. Furthermore, future research directions and existing knowledge gaps are discussed in detail. This review was prepared to provide the control engineering community with a comprehensive understanding of SMC and FOSMC applications in rotary wing systems and to contribute to the development of innovative and effective control strategies.
31 December 2023 in Necmettin Erbakan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi
Bu çalışma, sonlu elemanlar analizlerinde (SEA) kullanılan termal analiz ve yapısal analiz yöntemlerinin birleşik kullanımı ve Goldak modeli ile distorsiyonun ve kalıntı gerilmenin tespit edilmesini ele almaktadır. Distorsiyon, bir malzemenin ısı uygulaması veya mekanik yük altında deformasyon veya bükülme şeklindeki değişimini ifade eder. Distorsiyonun kontrol edilmesi, özellikle hassas parçaların üretimi ve montajı süreçlerinde birçok uygulamada büyük önem taşımaktadır. Kalıntı gerilmelerde yapının özellikle yorulma ömrünü azaltmakta olup yapısal olarak emniyetini etkilemektedir. Bu çalışmanın başlangıcında, karmaşık bir yapıda dört farklı kaynak yolu için termal analizler gerçekleştirilmiştir. SEA yazılımı olarak Ansys yazılımı kullanılmış olup Goldak çift elipsoit modeli Ansys programlama tasarım dili (APDL) ile tanımlanmıştır. Analizden elde edilen veriler, malzemenin ısınma ve soğuma davranışını anlamak için kullanılmıştır. Ardından, termal analiz sonuçları yapısal analiz ile birleştirilerek distorsiyonun nedenlerini ve etkileri ile birlikte kalıntı gerilmenin tespiti için bir değerlendirme yapılmıştır. Yapısal analiz sonrasında, yapı üzerinde ısıdan dolayı oluşan yüklerin neden olduğu gerilmeler ve deformasyonlar incelenmiştir. Çalışma sonucunda, mobil bir vince ait karmaşık bir yapıda kalıntı gerilme 243.56 MPa, kaynak tamamlandıktan sonra oluşan distorsiyon ise X yönünde 0.56mm, Y ekseninde 0.83 mm ve Z ekseninde 0.37 mm tespit edilmiştir. Bu bulgular ve yaklaşımlar ile hassas parçaların üretimi ve montajı süreçlerinde distorsiyonun önlenmesi veya minimize edilmesi için yaklaşımlar sunulmuştur.