Yazar "Pekedis, Mahmut" seçeneğine göre listele
Listeleniyor 1 - 20 / 28
Sayfa Başına Sonuç
Sıralama seçenekleri
Öğe Ağsız yöntemlerle yapısal analiz(Ege Üniversitesi, 2008) Pekedis, Mahmut; Yıldız, HasanFarklı tiplerdeki kısmi diferansiyel denklemlerin çözümünde sayısal çözümleme yöntemlerinin uygulanması son yirmi yıldır oldukça ilgi uyandırmaktadır. Kısmi diferansiyel denklemlerin sayısal çözümü iki temel kısmı oluşturur. Denklem veya bilinmeyen fonksiyon yaklaşık olarak çözülür. Zayıf veya güçlü form, yaklaşık formatta türetilen denkleme yerleştirilerek bilinmeyen fonksiyon belirlenir. Bilinmeyen fonksiyon tam olarak kararlaştırılması için sınır koşulları uygulanır. Nümerik metodun doğruluk ve verimliliği bu iki kısmın doğruluk ve verimliliğine bağlıdır. Son on yıl boyunca çeşitli ağsız yöntemler (EBG,DPH,N M,AYPG gibi) farklı mühendislik problemlerine uygulanarak başarılı bir şekilde geliştirilmiştir. Bu çalışmada yeni ve son zamanlarda çok kullanılan nümerik metodlardan ağsız eleman bağımsız Galerkin ve radyal nokta interpolasyon yöntemi, elastik katı cisimler mekaniği problemlerine uygulanmıştır. Bu metodların çözümünde hareketli en küçük kareler prosüdürü ve radyal nokta interpolasyon yöntemi şekil fonksiyonları kullanılmıştır. Ayrıca şekil fonksiyonları bir ve iki boyutlu çözüm bölgelerine uygulan p x-y-z koordinat sisteminde çizdirilmiştir. Bu tezde katı cisim mekaniği problemi olarak bir ucu ankastre, diğer ucu da zorlanmaya maruz bırakılan iki boyutlu lineer, elastik bükülebilir kiriş incelenmiştir. Yaklaşık denklem çözümü için araştırmacılar tarafından önerilip kullanılan radyal nokta interpolasyon yöntemi ve eleman bağımsız Galerkin gibi farklı teknikler, doğruluk ve verimlilik bakımından sonlu elemanlar yöntemi ve analitik çözümle karşılaştırılmıştır. Ayrıca verimli olan metodun bulunmasında kirişin değişik kesitlerinde gerilme ve yer değiştirme değerleri incelenmiştir. Sonuç olarak radyal nokta interpolasyon metodu ve eleman bağımsız Galerkin yöntemlerinin doğruluk ve verimliliği sonlu elemanlar yöntemine göre daha iyi olduğu kararına varılmıştır. Ayrıca radyal nokta interpolasyon yöntemi ile eleman bağımsız Galerkin yöntemiyle elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında, eleman bağımsız Galerkin yönteminin seçilen kiriş problem için daha hassas sonuçlar verdiği görülmüştür.Öğe Alüminyum Alaşımlı Otomobil Jantlarında Deneysel Darbe Testlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması(2020) Ayran, Emrah; Pekedis, MahmutJantlar için gerçekleştirilen sanal gerçekçi simülasyonların hassasiyeti, ağırlıklı olarak üretim sürecinde karşılaşılan değişken faktörlerin analizlere dahil edilmesine bağlıdır. Buna ek olarak, şekil değiştirme hız etkisi de simülasyon gerçekliğini etkileyen bir diğer faktördür. Burada, bu etkiyi malzeme modellerine dâhil edip daha doğru analizlerin gerçekleştirilmesini hedefliyoruz. Başlangıçta jantlardan çıkartılan çekme testi numuneleri 0.1, 1, 10, 100 ve 600 mm/dk'lık şekil değişim hızlarında test edilip elde edilen ölçümler, Johnson-Cook malzeme modelinde işlenerek malzeme katsayıları bulunmuştur. Sonra, standart olarak kullanılan malzeme katsayılar ile şekil değişim hız etkisini içeren bu katsayılar jant darbe analizlerine dâhil edip simülasyonlar gerçekleştirilmiş ve her ikisinin sonucu deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Farklı şekil değiştirme hızında test edilen numunelerdeki akma ve kopma gerilmelerinin 10 mm/dk' daki hızla maksimum değerlere ulaştığı gözlenmiştir. Elden edilen sonuçlardan, şekil değişim hızı etkisinin tanımlandığı simülasyonların deneysel darbe verileriyle daha uyumlu olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak, şekil değişim hızının nümerik sonuçlar üzerinde etkili olduğu ve daha gerçekçi simülasyonlar elde edilmesi için bunların bünyesel malzeme modeline katılması gerektiği çıkarımı yapılmıştır.Öğe Alüminyum Alaşımlı Otomobil Jantlarında Deneysel Darbe Testlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması(2020) Ayran, Emrah; Pekedis, MahmutJantlar için gerçekleştirilen sanal gerçekçi simülasyonların hassasiyeti, ağırlıklı olarak üretim sürecinde karşılaşılan değişken faktörlerin analizlere dahil edilmesine bağlıdır. Buna ek olarak, şekil değiştirme hız etkisi de simülasyon gerçekliğini etkileyen bir diğer faktördür. Burada, bu etkiyi malzeme modellerine dâhil edip daha doğru analizlerin gerçekleştirilmesini hedefliyoruz. Başlangıçta jantlardan çıkartılan çekme testi numuneleri 0.1, 1, 10, 100 ve 600 mm/dk'lık şekil değişim hızlarında test edilip elde edilen ölçümler, Johnson-Cook malzeme modelinde işlenerek malzeme katsayıları bulunmuştur. Sonra, standart olarak kullanılan malzeme katsayılar ile şekil değişim hız etkisini içeren bu katsayılar jant darbe analizlerine dâhil edip simülasyonlar gerçekleştirilmiş ve her ikisinin sonucu deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Farklı şekil değiştirme hızında test edilen numunelerdeki akma ve kopma gerilmelerinin 10 mm/dk' daki hızla maksimum değerlere ulaştığı gözlenmiştir. Elden edilen sonuçlardan, şekil değişim hızı etkisinin tanımlandığı simülasyonların deneysel darbe verileriyle daha uyumlu olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak, şekil değişim hızının nümerik sonuçlar üzerinde etkili olduğu ve daha gerçekçi simülasyonlar elde edilmesi için bunların bünyesel malzeme modeline katılması gerektiği çıkarımı yapılmıştır.Öğe Biomechanical evaluation of sagittal maxillary internal distraction osteogenesis in unilateral cleft lip and palate patient and noncleft patients A three-dimensional finite element analysis(E H Angle Education Research Foundation, Inc, 2014) Olmez, Sultan; Dogan, Servet; Pekedis, Mahmut; Yildiz, HasanObjective: To compare the pattern and amount of stress and displacement during maxillary sagittal distraction osteogenesis (DO) between a patient with unilateral cleft lip and palate (UCLP) and a noncleft patient. Materials and Methods: Three-dimensional finite element models for both skulls were constructed. Displacements of the surface landmarks and stress distributions in the circummaxillary sutures were analyzed after an anterior displacement of 6 mm was loaded to the elements where the inferior plates of the distractor were assumed to be fixed and were below the Le Fort I osteotomy line. Results: In sagittal plane, more forward movement was found on the noncleft side in the UCLP model (-6.401 mm on cleft side and -6.651 mm on noncleft side for the central incisor region). However, similar amounts of forward movement were seen in the control model. In the vertical plane, a clockwise rotation occurred in the UCLP model, whereas a counterclockwise rotation was seen in the control model. The mathematical UCLP model also showed higher stress values on the sutura nasomaxillaris, frontonasalis, and zygomatiomaxillaris on the cleft side than on the normal side. Conclusions: Not only did the sagittal distraction forces produce advancement forces at the intermaxillary sutures, but more stress was also present on the sutura nasomaxillaris, sutura frontonasalis, and sutura zygomaticomaxillaris on the cleft side than on the noncleft side.Öğe Biomechanics of the Femoral Head Cartilage and Subchondral Trabecular Bone in Osteoporotic and Osteopenic Fractures(Springer, 2021) Pekedis, Mahmut; Ozan, Firat; Yildiz, HasanThis study aimed to investigate the relationship between the micro structural properties of the subchondral trabecular bone (STB) and the macro mechanical properties of the articular cartilage (AC) in patients with osteoporotic (OP) and osteopenic (OPE) fractures. Sixteen femoral head samples (OP;OPE, n = 8 each) were obtained from female patients who underwent hip hemiarthroplasty. STB and AC specimens were harvested from those heads. Bone specimens were scanned using mu-CT to determine the micro structural properties. In-situ nondestructive compressive tests were performed for the cartilages to obtain elastic properties. The finite element technique was implemented on STB models created from mu-CT data to compute apparent elastic modulus. In addition, dynamic cyclic destructive tests were performed on STB and AC specimens to assess failure cycles. The results demonstrated that STB specimens in OPE group have more interconnected structure and higher cyclic dynamic strength than those in OP group. Furthermore, bone mineral density, failure cycle, and trabecular number of STB were positively correlated with the cartilage failure cycle, which indicates that STB alteration may affect the macroscopic mechanical properties of AC. The findings suggest that STB loss correlates with a decrease in cartilage strength and that improving of bone quality may prevent cartilage weakness.Öğe Characterization of the mechanical properties of human parietal bones preserved in modified larssen solution, formalin and as fresh frozen(Springer France, 2021) Pekedis, Mahmut; Yoruk, Mustafa Deniz; Binboga, Erdal; Yildiz, Hasan; Bilge, Okan; Celik, ServetPurpose Although the fresh frozen (FF) cadaver is preferred for surgical applications, it is limited due to short usage time, unsuitable for reuse and the risk of infection. Due to its limited use, FF cadavers, which are covered by import in countries with insufficient body donation cause low-cost effectiveness. With the increase of real human tissue specimen necessities for surgical training, long-term preservation of the cadavers is crucial due to changes in mechanical properties. Therefore, studies on embalming solutions have increased in recent years. Methods We quantify the biomechanical properties of human parietal bones preserved via modified larssen solution (MLS) and compare the results with the specimens preserved as FF and fixed with 10% formalin-based solution (F10). The rectangular samples of 24 parietal bones of male individuals were resected from MLS-embalmed, F10-embalmed and FF cadavers to form three groups each containing eight samples. These specimens were tested longitudinally to identify mechanical properties. Results The tensile test results showed that there is not a significant difference between the groups in terms of stiffness, elastic modulus, strain at ultimate stress, failure strain and effective plastic strain. However, the yield stress, ultimate stress, yield strain, failure stress and total energy and post-yield properties are significantly lower in F10 than MLS and FF groups. Conclusion It is observed that the mechanical properties of MLS preserved and FF parietal bones have almost similar properties. Thus, it can be concluded that MLS is a suitable fixative solution for bone studies and bone-related surgical anatomy training applications.Öğe Characterization of the mechanical properties of human parietal bones preserved in modified larssen solution, formalin and as fresh frozen (May, 10.1007/s00276-021-02762-1, 2021) [Correction](Springer France, 2021) Pekedis, Mahmut; Yoruk, Mustafa Deniz; Binboga, Erdal; Yildiz, Hasan; Bilge, Okan; Celik, Servet[No Abstract Available]Öğe Damage Classification of a Three-Story Aluminum Building Model by Convolutional Neural Networks and the Effect of Scarce Accelerometers(Mdpi, 2024) Ercan, Emre; Avci, Muhammed Serdar; Pekedis, Mahmut; Hizal, CaglayanStructural health monitoring (SHM) plays a crucial role in extending the service life of engineering structures. Effective monitoring not only provides insights into the health and functionality of a structure but also serves as an early warning system for potential damages and their propagation. Structural damages may arise from various factors, including natural phenomena and human activities. To address this, diverse applications have been developed to enable timely detection of such damages. Among these, vibration-based methods have received considerable attention in recent years. By leveraging advancements in computer processing capabilities, machine learning and deep learning algorithms have emerged as promising tools for enhancing the efficiency and accuracy of vibration-based SHM. This study focuses on the application of convolutional neural networks (CNNs) for the classification and detection of structural damage within a steel-aluminum building model. An experimental platform was devised and constructed to generate data representative of building damage scenarios induced by bolt loosening. Both the typical placement of sensors on each floor and the utilization of only one accelerometer were employed to understand the effect of scarcity of accelerometers. By subjecting the building model to controlled vibrations and environmental conditions, the response data from both sensor configurations were collected and analyzed to evaluate the effectiveness of the CNN approach in detecting structural damage under varying sensor deployment strategies. The findings demonstrate that the CNNs exhibited high accuracy in both damage classification and detection, even under scenarios with limited sensor coverage. Moreover, the proposed method proved effective in identifying structural damage within building structures.Öğe Damage diagnosis of a laminated composite beam and plate via model based structural health monitoring techniques(Gazi Univ, Fac Engineering Architecture, 2016) Pekedis, Mahmut; Yildiz, HasanIn this study, model based damage identification algorithms were applied for a delaminated composite beam and plate. Initially, natural frequencies of healthy and delaminated beam were measured via experimental modal analysis. Next, the natural frequencies obtained by experimental method were verified with the finite element analysis. Once the validation has been fulfilled, the next step was to apply the finite element analysis to extract the mode shapes. Then, the curvatures mode shapes were obtained from the mode shapes, and these parameters were used in the gapped smooth method (GSM) and strain energy method (SEM) to detect the location and size of the delamination. The damage diagnosis technique for composite plate was evaluated for two cases. In the first case, it was assumed that the initial health information of a structure is known. However, the information of an undamaged structure may not be available during the diagnosis process for some circumstances. Therefore, the diagnosis was conducted by evaluating the curvatures of damaged structure using surface fit techniques in order to predict the initial status for the second case. Both of the two damage detection algorithms were evaluated for these two cases. The results show that, the delamination of laminated composite beam and plate could be predicted non-destructively by employing the data obtained from experimental or numerical technique in model based SHM approach for laboratory conditions.Öğe Damage Diagnosis of Bolt Loosening via Vector Autoregressive - Support Vector Machines(2020) Pekedis, MahmutDevelopments in engineering techniques have concentrated on how to build better solu- tions for engineering structures in order to main the integrity and to reduce the costs in operations. Since the last two decades, advances in computational power have allowed machine learning algorithms to be applied as a powerful tool in anomaly detection problems, classification as well as in regression analysis. The objective of this study is to detect the damage using the vector auto regression model (VAR) coupled with support vector machines (SVM). A base excited three storey manufactured from an aluminium is investigated in a lab medium for various structural states. Accelerometers are fastened to the each corner of structure's f loor to collect time series data. Damage simulation scenarios in structure are per- formed by releasing the bolt load which cause the nonlinear effects. Once the sensors' meas- urements are collected for each state and organized to represent the appropriate scenario's label, they are processed in VAR model to obtain feature vectors such as residuals and VAR parameters. Then, SVM with optimal kernels are implemented on those features to classify and locate the damage. The results demonstrate that the VAR residuals shows a significant performance over VAR parameters once they are used as features in SVM technique. Moreo- ver, it is also found that detection performance rises as the number of damage increases.Öğe DEBRİYAJ SİSTEMLERİNDE KULLANILAN DİYAFRAM YAYLARDA FORMUN YORULMA DAYANIMI VE MEKANİK KARAKTERİSTİĞE OLAN ETKİSİNİN TEORİK VE DENEYSEL OLARAK İYİLEŞTİRİLMESİ(2021) Pekedis, Mahmut; Kabacaoğlu, Samet; Yıldız, HasanKuru kavramalı debriyaj sistemlerinde yer alan debriyaj baskısının alt bileşeni olan diyafram yay formu, performans ve ömür parametreleri açısından büyük bir role sahiptir. Bu çalışmanın amacı, diyafram yay geometrik formunu ömür parametresi açısından optimize etmektir. Önce, diyafram yayı kuvvet-yer değiştirme ilişkisi deneysel, teorik ve sonlu elemanlar yaklaşımıyla incelenmiştir. Sonra mekanik özelikleri karakterize etmek için diyaframda kullanılan 50CrV4 malzemesine sahip numuneler için çekme ve yorulma testleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler sonlu elemanlar yönteminde kullanılarak simülasyon ve optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmalarında diyafram yaya etki eden gerilme değerlerini düşürmek ve yorulma ömrünü arttırabilmek için deney tasarımı yöntemiyle 149 adet dizayn noktası oluşturulmuştur. Yanıt yüzeyi metoduyla optimum diyafram yay tasarımı belirlenmiş ve nihai tasarım belirlenen amaç optimizasyonuyla doğrulanmıştır.Öğe Detection of multiple bolt loosening via data based statistical pattern recognition techniques(Gazi Univ, Fac Engineering Architecture, 2021) Pekedis, MahmutThe main objective of this research is to diagnose single or multiple bolt loosening for a system exposed to environmental and operational uncertain conditions by implementing both vector auto regressive (VAR) model alone and VAR model coupled with singular value decomposition (SVD), Mahalanobis distance and principal component analysis (PCA). The research has been deployed on a three-storey system constructed with aluminum members in the laboratory medium. The damage simulation scenarios in system have been performed by loosening the frame bolts on each floor which cause the nonlinear effects. The system's ground storey has been excited with an electromagnetic shaker vibrating at band limited random frequencies. Accelerometers are attached to each edge of the floor to acquire the dynamic response of the structure and use their signals for damage diagnosis. The accelerometers' measurements were collected for eight loosening cases. Once these measurements have been processed and evaluated in statistical pattern recognition algorithms, their performance results have been compared and presented via tables and ROC curves. It is obtained from ROC curves that the VAR model coupled with PCA technique has the highest diagnosis performance score in terms of area under curve (AUC) and optimum true positive rate (TPR). The approach it has been followed here demonstrates that the individual sensor that is most affected by the loosening can be identified which could be implemented to detect the bolt loosening.Öğe Does Urinary Bladder Shape Affect Urinary Flow Rate in Men with Lower Urinary Tract Symptoms?(Hindawi Ltd, 2014) Atesci, Yusuf Ziya; Aydogdu, Ozgu; Karakose, Ayhan; Pekedis, Mahmut; Karal, Omer; Senturk, UtkuWe aimed to investigate the role of urinary bladder shape which may potentially change with advancing age, increased waist circumference, pelvic ischemia, and loosening of the urachus on bladder emptying and UFR. We retrospectively investigated the medical records of 76 men. The patients were divided into two groups according to bladder shapes in MRI scan (cone and spheric shapes). There was a significant difference between the two groups in terms of IPSS, Qmax, Qave, and waist circumference. A positive correlation has been demonstrated between mean peak urinary flow rate measured with UFM and mean flow rate calculated using the CP. There was a significant difference between mean urinary flow rates calculated with CP of cone and sphere bladder shapes. The change in the bladder shape might be a possible factor for LUTS in men and LUTS may be improved if modifiable factors including increased waist circumference and loosening of the urachus are corrected.Öğe Does Urinary Bladder Shape Affect Urinary Flow Rate in Men with Lower Urinary Tract Symptoms? (vol 2014, 846856, 2014)(Hindawi Publishing Corporation, 2014) Atesci, Yusuf Ziya; Aydogdu, Ozgu; Karakose, Ayhan; Pekedis, Mahmut; Karal, Omer; Sentuerk, Utku; Cinar, MuratÖğe The effect of head trauma on fracture healing: biomechanical testing and finite element analysis(Turkish Assoc Orthopaedics Traumatology, 2010) Ozan, Firat; Yildiz, Hasan; Bora, Osman Arslan; Pekedis, Mahmut; Coskun, Gulnihal Ay; Gore, OyaObjectives: We aimed to evaluate the effect of head trauma on fracture healing with biomechanical testing, to compare the results obtained from a femur model created by finite element analysis with experimental data, and to develop a finite element model that can be employed in femoral fractures. Methods: Twenty-two Wistar albino rats were randomized into two groups. The control group was subjected to femoral fracture followed by intramedullary fixation, whereas the head trauma group was subjected to femoral fracture followed by intramedullary fixation along with closed blunt head trauma. Bone sections obtained with computed tomography from rat femurs were transferred into a computer and a 3D mathematical model of femur was created. At the end of week 4, femurs were examined by biomechanical testing and finite element analysis. Results: The mean maximum fracture load was significantly higher in the head trauma group than in control group (p < 0.05). Maximum strain values were also significantly high in the head trauma group (p < 0.05). There was no significant difference between the groups with regard to maximum deformation (p > 0.05). The head trauma group had significantly higher mean bending rigidity than the control group (p < 0.05). The head trauma group showed no significant difference from the control group in terms of strain energy and elasticity module (p > 0.05). There was no significant difference between experimental biomechanical test and finite element analysis (p > 0.05). Conclusion: Noninvasive methods such as finite element analysis are useful in examination of the mechanical structure of bones. Experimental biomechanical test and finite element analysis methods suggest that head trauma contributes to fracture healing.Öğe Finite element analysis of the Anterior Drawer Test for foot Ankle(Current Biology Ltd, 2011) Pekedis, Mahmut; Yildiz, HasanÖğe The finite element method-based pattern recognition approach for the classification of patient-specific gunshot injury(Sage Publications Ltd, 2022) Pekedis, Mahmut; Ozan, Firat; Koyuncu, Semmi; Yildiz, HasanViolence related injuries and deaths mostly caused by firearms are a major problem throughout the world. Understanding the factors that control the extent of hard-soft tissue wound patterns using computer imaging techniques, numerical methods, and machine learning algorithms may help physicians to diagnose and treat those injuries more properly. Here, we investigate the use of computational results coupled with the pattern recognition algorithms to develop an approach for forensic applications. Initially, computer tomography (CT) images of the patient whose leg was shot by a 9 x 19 parabellum bullet are used to construct the FE models of that patient's femoral bone and the surrounding soft tissues. Then, Hounsfield units-based material properties are assigned to elements of the bone. To simulate the full range of loading conditions encountered in ballistic events, a constitutive model that captures the strain-rate dependent response is implemented. The entrance pathway vector of the bullet is directed in accordance with the patient's wound and the simulations are deployed for the cases having various inlet velocities such as 150, 200, 250, 300, and 350 m/s. Once the FE results for each case are obtained, they are processed with supervised machine learning algorithms to classify the wound and inlet velocity correspondence. The results demonstrate that they can be diagnosed with a percent accuracy of 97.3, 97.5, and 98.3 for the decision tree (DT), k-nearest neighbors (kNN) and support vector machine (SVM) classifier, respectively. This approach may provide a useful framework in classifying the wound type, predicting the bullet impact velocity and its firing distance.Öğe Greater Trochanteric Fixation Using a Cable System for Partial Hip Arthroplasty: A Clinical and Finite Element Analysis(Hindawi Publishing Corporation, 2014) Ozan, Firat; Koyuncu, Semmi; Pekedis, Mahmut; Altay, Taskin; Yildiz, Hasan; Toker, GokhanThe aim of the study was to investigate the efficacy of greater trochanteric fixation using a multifilament cable to ensure abductor lever arm continuity in patients with a proximal femoral fracture undergoing partial hip arthroplasty. Mean age of the patients (12 men, 20 women) was 84.12 years. Mean follow-up was 13.06 months. Fixation of the dislocated greater trochanter with or without a cable following load application was assessed by finite element analysis (FEA). Radiological evaluation was based on the distance between the fracture and the union site. Harris hip score was used to evaluate final results: outcomes were excellent in 7 patients (21.8%), good in 17 patients (53.1%), average in 5 patients (15.6%), and poor in 1 patient (9.3%). Mean abduction angle was 20.21 degrees. Union was achieved in 14 patients (43.7%), fibrous union in 12 (37.5%), and no union in 6 (18.7%). FEA showed that the maximum total displacement of the greater trochanter decreased when the fractured bone was fixed with a cable. As the force applied to the cable increased, the displacement of the fractured trochanter decreased. This technique ensures continuity of the abductor lever arm in patients with a proximal femoral fracture who are undergoing partial hip arthroplasty surgery.Öğe Kompozit malzemeler için yapı izleme ve bakım sistemi(Ege Üniversitesi, 2014) Pekedis, Mahmut; Yıldız, HasanMühendislik yapılarında gerçekleşen teknolojik gelişmelere bağlı olarak, bu yapılarda oluşabilecek hasarları tespit etmek hayatî derecede zaruridîr. İleri mühendislik yapıları, canlı organizmaların yapılarında bulunan sinir sistemlerine benzer olarak, sensör sinir ağlarıyla donatılarak sağlık durum değerlendirmesi yapılmaktadır. Otomatik kontrol sistemlerinde yapılan ilerlemeler, yapı sağlığı izleme (YSİ) uygulama alanlarına da yansıyıp, insanın yapılardaki sağlık teşhisi için gerekli olan bilişsel motor kabiliyetleri azaltılarak, yerine otomatik olarak hasarı anlık teşhis edebilen matematiksel proseslere bırakmıştır. Son 20 yıldır, bu tekniğin kullanılması otomatik olarak hasarı belirleyebilen birçok algoritmanın geliştirilmesine olanak tanımıştır. Hâlihazırda, YSİ tekniklerinde uygulanan model tabanlı YSİ algoritmalarında, fiziksel kuramlara bağlı olarak model geliştirilip, daha sonra ölçüm verilerinin, modelde değerlendirilmesiyle tanılama yapılır. Veri tabanlı YSİ algoritmalarında ise, yapıya iliştirilen birçok sensörden ölçüm verileri alınarak, daha sonra alınan veriler üzerinde öz nitelik vektörleri çıkartma ve farklı tiplerde istatistiksel, nümerik veya zaman modellerinin uygulanmasıyla tanılama yapılmaktadır. Bu yaklaşımların kullanılmasıyla YSİ uygulamalarında ileri derecede gelişmeler kaydedilmiştir. Nitekim bu araştırmanın başlangıcında, tabakalı kompozit kiriş ve levhadaki hasar, model tabanlı YSİ tekniğiyle değerlendirilerek yapılarındaki delaminasyonlar tespit edilmiştir. Diğer taraftan, YSİ'de, yapılan tüm ilerlemelere rağmen, insanın bilişsel motor kabiliyetini, otomatik olarak hasar belirleyebilen model veya veri tabanlı YSİ araçlarından tamamen devre dışı bırakmak, başka problemlerin oluşmasına neden olmaktadır. Dolayısıyla, YSİ tekniğinin çözüm performansını artırmak için, bütünleşik olarak sayısal teknolojik araçlarından ve insanın motor bilişsel sistemlerinden yararlanılarak, geleneksel YSİ prosedürlerinden farklı olan yeni konseptlerin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Araştırmanın birinci temel hedefi, yapının sağlığını değerlendirmek için inovatif, kooperatif insan-makine ara yüz paradigması geliştirip insan katılımcıları üzerindeki etkinliğini belirlemektir. Geliştirilen kooperatif YSİ paradigmasının en önemli özelliği, tek başına hasar belirleme çözüm prosesine katkı sağlayan tek başına bir makineden veya tek başına katkı sağlayan tek insandan daima ilerdedir. Bütünleşik insan-makine arayüz paradigmasının geliştirilmesinde; insanın sinir sisteminden, YSİ sensör ağlarından, sinyal işleme tekniklerinden, öz nitelik çıkartma metotlarından, çok değişkenli istatistiksel yöntemlerden, psikofizik prosedürlerinden, haptik teknolojilerinden, nöral plastisite teorilerinden ve duyu ikamesi kuramlarından yararlanılmıştır. Duyu ikamede kullanılan tekniğe benzer olarak, yapının hasar durumunu belirten yeni bir duyunun insanlar tarafından kazanılabilme yeterliliğini belirlemek için, bu araştırmada, cıvatalı kafes elemanlarıyla inşa edilen çelik bir kule seçilerek üzerinde uygulanmıştır. Kuledeki hasar senaryoları, kompozit yapılardaki delaminasyon hasarını simule eden, bir veya birden çok cıvatanın gevşetilip gevşetilmemesi durumlarıyla yapılmıştır. Sistemin dinamik tepkilerinin ölçülmesi amacıyla kuleyi oluşturan elemanların değişik bölgelerinde ivmeölçerler yerleştirilmiştir. İvmeölçerlerden alınan veriler başlangıçta, ön işleme tekniklerine ve çok değişkenli istatistiksel bir yöntem olan asal değişken analiz tekniğine tabi tutularak haptik kodlar türetilmiş ve bu haptik kodlar, daha sonra katılımcıların üzerinde, fiziksel titreşim uyarısı oluşturacak şekilde üç farklı konfigürasyonla aktifleştirilmişlerdir. Kooperatif insan-makine arayüz paradigması sonuçları incelendiğinde; uyarımlar sırasıyla insanlara iletildiğinde, katılımcıların ortalama % 88±20.21 başarı skoru ve 5.87±2.23 s'de cevapladıkları, uyarıların hepsi aynı anda insanlara iletildiğinde ise, katılımcıların ortalama % 68.98±30.91 başarı skoru ve 8.51±3.22 s'de cevapladıkları görülmüştür. Geliştirilen insan-makine YSİ paradigması katılımcılar üzerinde test edilip, katılımcıların sonuçları araştırıldıktan sonra, destek vektör makineleri (DVM), YSİ ölçüm verileri üzerinde test edilip, DVM'nin çoklu karşılaştırma modülüyle, hasar kombinasyonlarını sınıflandırma kabiliyeti araştırılmıştır. DVM'de kernel olarak lineer, polinom, radyal ve sigmoid fonksiyonları kullanılması durumunda elde edilen sonuçlar ayrıntılı olarak analizleri yapılıp değerlendirilmiştir. Destek vektör makinelerinde, en yüksek doğruluk değerleri, % 60.63±13.53 başarı skoru ve buna karşılık 6.043914 s ortalama işlemci çözüm süresiyle, radyal tabanlı kernelin kullanılması durumunda üretildiği görülmüştür. Sonuç olarak, insan-makine YSİ paradigmasından elde edilen katılımcıların sonuçları incelendiğinde, geliştirilen tekniğin soyutsal kavramların algılanmasında ve özellikle, YSİ sensor ağ uygulamalarında kullanışlı olacağı yönündedir. Araştırmanın ikinci temel hedefi, YSİ'de uygulanan hasar tespit sürecinin yanında, hasara ilişkin bakım prosesinin yapılmasına yönelik bütünleşik YSİ+bakım algoritması geliştirmektir. Bu amaçla, geliştirilen algoritmanın temel konseptleri belirtilmiş ve düzlem dışı yüklemeye maruz, çatlak içeren bir boyutlu tabakalı kompozit bir kiriş üzerinde uygulanmıştır. Hasar teşhisinde, birim şekil değiştirme enerjisinden (BŞDE) yararlanılmıştır. Birim şekil değiştirme enerjisiyle, hasar bölgesi belirlendikten sonra, ortalama hata karelerinin toplam kökünden (OHKTK) elde edilen optimum değere göre, piezoelektrik aktüatör aktifleştirilip yapının emniyetli ve kontrollü bir şekilde çalışması amaçlanmıştır. Başka bir anlamda, piezoelektrik kullanılarak yapıdaki hasarın kısmen de olsa kontrol edilebilme seviyesi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, eğilmeye maruz basit mesnetli bir kompozit kirişteki çatlağın tespitinde, kırılma mekaniği denklemleri ile birlikte BŞDE algoritmasının başarılı bir şekilde kullanılabileceği ve kiriş için optimum bakım voltajının belirlenmesinde OHKTK uygulanarak, piezoelektrik aktüatörün kirişteki çatlağın iyileştirebileceği kanaatine varılmıştır.Öğe Kompozit malzemelerdeki delaminasyon davranışının piezoelektrik malzemelerle modellenmesi(Ege Üniversitesi, 2014) Pekedis, Mahmut; Yıldız, HasanFiber reinforced composite structures, Structural health monitoring, Piezoelectric actuators, Damage detection, Damage control and repair.;Fiber takviyeli kompozit yapılar, Yapı sağlığı izleme, piezoelektrik aktüatörler, hasar tanılama, hasar kontol ve tamiri.;Mühendislik yapılarında gerçekleşen teknolojik gelişmelere bağlı olarak, bu yapılarda oluşabilecek hasarları tespit etmek ve bunun yanında bu hasarları iyileştirmek hayatî derecede zaruridîr. Bu çalışmanın amacı tabakalı kompozit yapılar için bütünleşik hasar tanılama-bakım yaklaşımını geliştirmektir. Araştırma, sinir bilim çalışmalarından esinlenerek yapılmıştır. Sinir bilim çalışmalarında yapılan araştırmalar, insan derisinin bir santimetre karesinde, ağrı, basınç, sıcaklık veya soğukluğu algılayabilen binlerce sinir sensörleri bulunduğunu göstermiştir. Her an, bu çok küçük algılayıcılar, durmaksızın, insanın durumu hakkında yaşamsal önem taşıyan bilgiyi alırlar ve her yana yayılan bir ağ içinden geçerek beyine aktarırlar. İnsan derisi, olası yaralanmalarla karşılaşması durumunda, beyine transfer edilen ağrı sinyalleri değerlendirilerek daha sonra yara iyileştirilmesine yönelik proses başlatılır. Bu çalışmanın temel amacı, bu tekniğe benzer olarak, kompozit kirişlerdeki hasar durumunun belirlenmesi ve tamirinin yapılabilme potansiyelini araştırmaktır. Başlangıçta, laboratuar ortamında deneysel olarak üretilen kompozit kirişin hasar içermesi durumunda ve piezoelektrik aktüatörlerin farklı voltajlarda aktifleştirmelerine bağlı olarak oluşan çökme değerleri alınmıştır. Deneysel olarak elde edilen çökme-kuvvet ilişkileri daha sonra analitik formülasyonların uygulanması ile elde edilen çökme-kuvvet sonuçları karşılaştırılmış ve birbirleriyle uyum içerisinde uyum içerisinde oldukları görülerek, teorik olarak uygulanan denklemlerin doğrulamaları yapılmıştır. Analitik çözümlemeler, Euler Bernoulli kirişi için değerlendirilip klasik tabaka teorilerinde yararlanılmıştır. Hasar teşhisi, birim şekil değiştirme enerjisi ile yapılmıştır. Hasar bölgesi belirlendikten sonra eş zamanlı olarak piezoelektrik, ortalama hata karelerinin toplam kökünden (OHKTK) elde edilen optimum değere göre, aktüatör aktifleştirilip kompozit kirişin emniyetli ve kontrollü bir şekilde çalışması amaçlanmıştır. Elde edilen sonuçlar, eğilmeye maruz basit mesnetli bir kompozit kirişteki çatlağın tespitinde, kırılma mekaniği denklemleri ile birlikte birim şekil değiştirme enerjisi (BŞDE) algoritmasının başarılı bir şekilde kullanılabileceği ve bu şekilde hasarın kontol edilebileceği kanısına varılmıştır.
