Investigation of the effect of the microstructure and mechanical properties of AISI 430 stainless steel on the crack formation during the riveting process

Tez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2020Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle paslanmaz çelik kullanımı oldukça geniş bir alan kaplamaktadır. Paslanmaz çelikler; kimyasal özellikleri, fiziksel dayanımları ve yüzey kaliteleri dikkate alınarak farklı sanayi ve endüstri kollarında kendilerine kullanım alanları bulmaktadır. Paslanmaz saclar genellikle şekil alabilme özellikleri ile bilinirler ve bu özellikleriyle birçok sektörde kullanım alanları mevcuttur. Isıya ve korozyona karşı oldukça dayanıklıdırlar ve bu sebeple su ile temas edecek noktalarda kullanılırlar. Şekil alabilme özelliği sayesinde mutfak ürünlerinde ve dekorasyon ürünlerinde tercih edilirler. Paslanmaz saclar değişken özelliklerine ve kullanım alanlarına bağlı olarak çeşitlilik gösterirler ve sınıflara ayrılırlar. Paslanmaz sac derin çekme özelliğinin iyi olması ve korozyon dayanımı sayesinde çamaşır makinesi tamburu üretiminde tercih edilen bir malzemedir. Çamaşır makinesinin en önemli parçalarının başında tambur gelmektedir. Yıkama işleminin gerçekleştirildiği bölüm olan tamburun, makinenin çalıştığı zaman boyunca mekanik anlamda problem oluşturmaması gerekmektedir. Bu tez kapsamında çamaşır makinesi tambur üretiminde paslanmaz sacın perçinleme işlemi sırasında meydana gelen çatlak hasarının mikroyapı ve mekanik özellikler ile ilişkisi incelenmiştir. Literatür araştırmalarının ilk bölümünde paslanmaz sacların geçmişten bu güne olan tarihsel gelişiminden bahsedilmiştir. Paslanmaz çeliklerin sınıflandırılması ve içerdikleri alaşım elementlerinin malzemenin özelliklerine etkisi de literatür çalışmalarında yer almaktadır. Tambur üretiminde ferritik paslanmaz çelik grubuna ait, soğuk haddelenmiş, 2B yüzey özelliklerine sahip AISI 430 kalite paslanmaz çelik ile çalışılmıştır. Farklı tedarikçilere ait saclar çatlama davranışı gösteren ve çatlama davranışı göstermeyen saclar olarak iki grupta incelenmiştir. İlk olarak çatlayan malzeme grubuna ait on farklı rulodan ve çatlama davranışı göstermeyen gruba ait on bir farklı rulodan alınan numunelerle çekme testleri yapılıp malzemelerin akma dayanımı, çekme dayanımı ve kopma uzaması değerleri elde edilmiştir. Elde edilen değerler Minitab programı kullanılarak regresyon metodu ile istatistik bir model üzerine oturtularak mekanik değerlerin çatlama davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Analiz sonucunda ilk olarak çatlayan tambur sacı üretme olasılığı akma dayanımı, çekme dayanımı ve kalıp farklılığı ile ilişkilendirilmiştir. Farklı tedarikçiler için çatlayan ve çatlamayan sacların akma dayanımı, çekme dayanımı ve kopma uzaması değerlerinin dağılımı hesaplanmış ve ortalama değerleri elde edilmiştir. Bu etkileşimler Minitab programında girdi olarak kullanılarak kontur grafikleri elde edilmiştir. Her tedarikçi için oluşturulan kontur grafikleri ile çatlama hasarı gözlemlenen ve gözlemlenmeyen sacların akma ve çekme dayanımları arasında ilişki kurularak limit değerleri belirlenmiştir. Elde edilen limit değerlerinin her tedarikçi için farklı olduğu ve B tedarikçisinde bu aralığın daha geniş olduğu gözlemlenmiştir. Proses denemeleri ile üretilen çevre saclarının perçin bölgelerinde çatlak sayıları hesaplanıp Minitab analizinde girdi olarak kullanılarak ortalama çatlak perçin bölgesi sayısı akma dayanımı, çekme dayanımı, kopma uzaması, sertlik ve kalıp farklılığı parametreleri ile ilişkilendirilmiştir ve çatlak oluşmayan değer aralıkları elde edilmiştir. Mekanik özelliklerin yanı sıra üretim prosesinden de gelen kalıp farklılığı da analiz edilmiş ve çatlama davranışı üzerindeki etkisi görülmüştür. Mekanik analizlerin devamında deformasyon özelliklerinin belirlenmesi için 0o, 45o ve 90o hadde yönü açılarına sahip numunelere kademeli çekme testi yapılarak dikey anizotropi katsayısı, düzlemsel anizotropi katsayısı ve deformasyon sertleşmesi üssü değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen bu değerler iki grup arasında karşılaştırılarak farklılıkları tespit edilmiştir. Çalışmanın devamında çatlayan ve çatlamayan sacların mikroyapıları optik mikroskop ile farklı büyütmelerde incelenmiştir. Çatlayan ve çatlamayan sacların tane yapıları kıyaslanarak çatlama davranışı göstermeyen saclara ait tanelerin eş eksenli olduğu ve mikroyapıda daha homojen bir dağılıma sahip olduğu görülmüştür. Çatlama davranışı gösteren sacların mikroyapılarında deformasyon izleri ve çökelti fazları tespit edilmiştir. Tespit edilen bu çökelti fazları EDS analizi ile incelenerek bileşenleri belirlenmiş. Literatür çalışmaları ile kıyaslanarak çökelti fazlarının mekanik özellikleri olumsuz etkilediği ve çatlama davranışına sebep olabileceği öngörülmüştür. Tane boyutunun çatlama hasarına etkisinin incelenmesi amacı ile tane boyutu analizi yapılmıştır ve iki grup karşılaştırılarak tane boyutunun da çatlama davranışı üzerinde etkili bir değişken olduğu tespit edilmiştir. Tane boyutu küçüldükçe malzemenin şekillendirilebilirliğinin arttığı tespit edilmiştir. Çatlama davranışı gösteren ve göstermeyen sacların kırılma ve kayma yüzeyleri kesme yüzey analizi yapılarak incelenmiştir. Bu analizde malzemelerin 0o, 45o ve 90o hadde yönlerinde kesilip yüzeyleri mikroskop altında incelenmiştir. Farklı hadde yönü açılarına sahip çatlayan ve çatlamayan numunelerin ortalama kırılma yüzey oranları hesaplanmıştır. Numunelerin kendi içinde hadde yönleri arasında kırılma yüzey oranlarında belirgin bir farklılık gözlenmezken, iki grup kıyaslandığında ortalama kırılma yüzey oranının çatlayan saclarda daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Kırılma ve kayma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu ile farklı büyütmelerde incelenmiştir. Çatlama özelliği gösteren ve göstermeyen sacların şekillendirilebilirliklerini kıyaslamak amacı ile Erichsen çökertme deneyi yapılmış ve Erichsen derinlikleri ölçülmüştür. Çatlama davranışı gösteren sacların Erichsen derinliklerinin çatlama davranışı göstermeyen göstermeyen saclara kıyasla daha az olduğu tespit edilmiştir. Malzemenin sertliğinin şekillendirilebilirliğine etkisini incelemek için sertlik analizi yapılmıştır. İki grup kıyaslandığında çatlama davranışı gösteren sacların sertliğinin çatlama davranışı göstermeyenlere kıyasla daha düşük olduğu tespit edilmiştir.Today, the stainless steel applications have covered a vast variety of the industries with the development of the technology. Stainless steels have been videly used in many industries and industry branches due to their chemical properties, physical strength and surface quality. Stainless steel sheets are generally known by their good formability properties. They have high resistance to heat and corrosion and therefore they are used in points that will come into contact with water. Satinless steel is preferred in kitchen products and decoration products due to its shape feature. There are many types of stainless steel sheets which could also be divided into many classes. Stainless steel sheets are also a preferred material in washing machine drum production due to their good deep drawing and corrosion resistance. The drum is the most important part of the washing machine. The drum which is the part where the washing process takes place should not cause mechanical problems during the operation of the machine. In this study, the effect of microstructure and mechanical properties on the crack formation that occurs during the riveting process of the stainless steel drum shell sheet was investigated in detail. In the first part of the literature studies, the historical development of stainless sheets from past to present is mentioned. The classification of stainless steels and the effects of the alloy elements they contain on the properties of the material are also included in the literature studies. Cold rolled, 2B surface properties of AISI 430 grade belonging to ferritic stainless steel group have been worked in drum production. Sheets which were produced by different suppliers examined in two groups: Sheets with cracking behavior and sheets without cracking behavior. At first, tensile tests were performed with the samples taken from ten different coils of cracking behavior material group and eleven different coils of not showing cracking behavior group. Yield strength, tensile strength and elongation at fracture values of the materials were obtained. The obtained values were used as inputs of statistical model with the regression method using the Minitab program and the effect of mechanical values on the cracking behavior was examined. As a result of the analysis, the possibility of producing cracked drum sheet was first associated with yield strength, tensile strength and mold difference. For different suppliers, the yield strength, tensile strength and elongation at fracture values of the cracked and non-cracked sheets were calculated and their average values were obtained. Contour plot graphics are obtained by using these interactions as input in Minitab program. It has been observed that the limit values obtained are different for each supplier and this range is wider at supplier B. The number of cracks in the rivet regions of the drum sheel produced by the process trial was calculated and used as input in the Minitab analysis. The average number of the cracked rivet area is associated with the yield strength, tensile strength, elongation at fracture parameters, and non-cracked value ranges are obtained. In addition to mechanical properties, mold difference was also analyzed and mold effect on cracking behavior was observed. Many studies have been conducted to improve the formability of ferritic stainless steel through the application of several different methods. Accordingly, controlling possible crystallographic orientations enhances the formability. In order to determine the deformation properties in the continuation of the mechanical analysis, normal anisotropy coefficient, planar anisotropy coefficient and deformation hardening exponent values were calculated by performing tensile testing on samples with 0o, 45o and 90o to the rolling direction angles. These values were compared between two groups and their differences were determined. Lower values were obtained in the sheets that did not show cracking behavior in the normal anisotropy coefficient values. Higher value was obtained for the sheets showing cracking behavior. No significant difference was found in the cracking and non-cracking sheets in the planar anisotropy coefficient value. A linear relationship could not be established between cracking behavior and deformation hardening exponent values. The microstructures of the cracked and non-cracked sheets were examined with optical microscopes at different magnifications. By comparing the grain structures of the cracked and non-cracked sheets, the grains of the sheets that do not show cracking behavior were found to be isotropic and have a more homogeneous distribution in the microstructure. The recrystallized grain size and uniformity of the microstructure can be linked to the stored energy after cold rolling. The grain size depends on the nucleation and growth rate. The literature demonstrates that high stored energy increases the nucleation rate more than the growth rate. Deformation marks and precipitate phases were detected in the microstructures of the sheets showing cracking behavior. These precipitates were analyzed by EDS analysis and their components were determined. In the light of the literature studies, it is predicted that the precipitate phases negatively affect the mechanical properties and may cause the cracking behavior. Deformation marks and precipitates were detected in the microstructures of the sheets showing cracking behavior. These precipitates were analyzed by EDS and their composition was determined. By taking into account of the previous literature studies, it is predicted that, precipitates negatively affect the mechanical properties and may cause cracking behavior. Mechanical and chemical features of sheet metal materials such as yield strength, tensile strength, or microstructure are not alone sufficient to account for their formability. In order to analyze the effect of the grain size on the cracking damage, grain size analysis was performed. By comparing the two groups, it was determined that the grain size was also an effective variable on cracking behavior. It was determined that the formability of the material increases with the decrease of the grain size. The fracture surface and shear surface of the sheets with and without cracking behavior were analyzed by cutting surface analysis. In this analysis, the materials are cut in 0o, 45o and 90o to the rolling directions and their surfaces are examined under a stereo microscope. Average fracture surface ratios of cracked and non-cracked samples with different rolling direction were calculated. No significant difference was observed in the fracture surface ratios while appliying different rolling directions. When the two groups were compared, it was determined that the average fracture surface ratio was higher in cracked sheets. Fracture and shear surfaces were examined at different magnifications with scanning electron microscope. In order to compare the formability of sheets with and without cracking feature, Erichsen cupping test was performed and Erichsen depths were measured. It was determined that Erichsen depths of the sheets showing cracking behavior were less than those that did not show cracking behavior. Hardness analysis was conducted to examine the effect of the hardness of the material on the formability. When the two groups were compared, it was seen that the hardness of the sheets which showed cracking behavior was lower than those that did not show cracking behavior.Yüksek LisansM.Sc

Socio-economic and spatial effects of high-speed train on the inter&intra-cities in Turkey

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2020Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Graduate School, 2020Türkiye, 2001 ekonomik krizinden sonra sosyal, ekonomik ve kültürel hayatta gerçekleşen dönüşümlerle birlikte bir değişim yaşamıştır. Bu değişim, bireylerin hayat şartlarına eğitim, sağlık, seyahat, güvenlik, barınma gibi temel alanlarda sirayet etmiştir. Bu dönüşümün etki ettiği alanlardan biri de son 15 yıl içerisinde gelişme gösteren demiryolu ulaşım hizmetleridir. Ulaşım yatırımları; sosyal ve ekonomik gelişimlere çok yönlü katkılar sağlayan, yük ve yolcu taşımacılığıyla birlikte insanların sosyal ilişkilerini geliştiren, şehirle kırı birbirine bağlayan ve ulusal ve uluslararası yolculuk taleplerinin yerine getirilmesine hizmet eden önemli bir araçtır. Bu yönleriyle ulaşım yatırımları devletlerin kalkınmada öncelikli olarak yatırım yaptıkları alanlar olarak öne çıkmaktadır. Demiryolu taşımacılığı yatırım olarak pahalı, ancak uzun vadeli düşünüldüğünde hem bakım-onarım hem de hizmetlerin sunumu yönünden daha kârlı bir ulaşım seçeneğidir. Demiryolu yatırımlarının gerçekleşmesi zaman almakta ancak bir kez yatırım yapıldıktan sonra ilgili hizmetler uzun yıllar boyunca kullanıcılara hizmet vermektedir. Türkiye'de 2002 yılından sonra demiryolları için yeni bir dönem başlamıştır. Bu dönemde YHT inşası, ulusal politika olarak, merkezi hükümet tarafından belirlenmiş ve bu yönde kaynaklar ayrılmıştır. 2002-2020 yılları arasında Ankara-Eskişehir, Ankara-Konya ve Ankara-İstanbul şehirleri arasında 594 km'lik YHT hattı çift hatlı olmak üzere ya yeni bir hat olarak döşenmiş ya da mevcut hat rehabilite edilmiş; Ankara-Sivas ve Konya-Karaman hatlarının inşası tamamlanmış ve 2020 yılı sonunda hizmete geçmesi öngörülmüş; Ankara-İzmir hattına yönelik altyapı ve inşa çalışmaları da devam etmektedir. 2023 yılına kadar tamamlanacak YHT hatlarıyla birlikte yolcuların Türkiye'nin doğusundan (Kars), batısına (İzmir) YHT ile seyahat etmesi planlanmaktadır. Dünya genelinde YHT'nin hizmet verdiği ülkelere bakıldığında ekonomik olarak çoğunlukla gelişmiş ya da gelişmekte olan ülkelerde kullanıldığı görülmektedir. Bu durumun başlıca sebepleri; YHT hizmetinin sağladığı zaman tasarrufu, seyahat güvenliği ve uzun dönemde hizmet sunumundaki marjinal maliyetlerde yaşanan düşüklüğe bağlı kârlılıktır. YHT hizmetlerinin etkileri şehirlerin ötesine geçerek bölgeler ve hatta ülkeler arası düzeye çıkmıştır. Avrupa'da bütünleşik YHT hatları AB parlementosunda görüşülerek karara bağlanmıştır. Çin, 2005-2020 yılları arasında 35.000 km'den fazla YHT hattını faaliyete alarak Asya'nın doğu ucunda yeni bir ulaşım sistemi kurmuştur. Gelişmekte olan Fas, Malezya, İran, Hindistan gibi ülkelerde YHT hatlarının bir kısmı inşa edilmiş, bir kısmının inşaatı da devam etmektedir. 2020 yılı itibariyle yaklaşık 52.000 km'den fazla YHT hattı 21 farklı ülkede yolcu taşımakta, 13.000 km'den fazla hattın inşası da devam etmektedir. YHT hizmetlerinin; zaman, mekân, maliyet gibi farklı bileşenlerde sosyal, demografik ve ekonomik alanlarda etkileri bulunmaktadır. Bir diğer önemli etkisi de, son yıllarda büyük kentleşme ve fonksiyon çeşitlenmesiyle daha belirgin bir şekilde ortaya çıkan, arazi kullanımını değiştirmesi ve mekânsal etkileridir. Özellikle ulaşım hizmetlerine erişimde elde edilen kolaylık ve pazara erişim mesafesinin ve süresinin kısalığı insanları tren ve metro istasyonlarına, toplu taşıma merkezlerine, otobüs duraklarına ve garlarına, havalimanlarına yakın yerlerde yer seçimi yapmaya zorlamaktadır. Ayrıca bir YHT istasyonunun, garın ya da büyük ulaşım servislerinin bağlantı noktalarının bölgedeki varlığı yeni aktivite alanlarının oluşmasına, ticari canlanmaya ve sosyal gelişime-değişime sebep olmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'de uygulamaya geçmiş YHT hizmetlerini, benzer ülkelerle karşılaştırmak ve ülkede gelecekte yapılması planlanan hatlara girdi oluşturmaktır. Çalışma kapsamında Türkiye'de ilk uygulama örneği olan Konya-Ankara arası YHT hattının bölgeye ve kente olan sosyo-ekonomik ve mekânsal etkileri, objektif nicel verilerle, sayısal modeller üzerinden incelenmiş ve Mekânsal Etki Tahmin Modeli (METAM) geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında Türkiye'de 2009 yılında faaliyete geçen YHT hatlarının 2018 yılına kadar geçen sürede durumu ülke ölçeğinde; yolculuk bilgileri, türleri, amaçları, seyahat süreleri ve istasyon erişilebilirliği yönünden ele alınmış ve ilk hatlardan olan Ankara-Konya hattı üzerinden YHT hizmetinin Konya şehrinde oluşturduğu etkiler sosyal, ekonomik ve mekânsal açıdan değerlendirilmiştir. METAM'da YHT hizmetlerinin etkilerini ölçmek için iki yöntem kullanılmıştır. Birinci olarak bölgeler arasında ve kent içinde erişilebilirliğe yönelik yaptığı etkiler seyahat süreleri üzerinden erişilebilirlik analizi yapılarak tespit edilmiştir. İkinci olarak mekansal etkilerin ölçülebilmesi için YHT hizmetlerini kullanan yolcularla yapılan saha çalışması sonucunda elde edilen verilerle, fayda analizleri yapılmış ve bu çerçevede kent içinde bireylerin yer seçimleri ve yolculuk tercihleri kantitatif olarak değerlendirilmiş, mekansal etkiler ortaya konmuştur. Mekânsal etkilerin gelecekte yer seçiminde ve arazi kullanımında ne tür değişiklikler oluşturabileceğine yönelik simülasyonun yapılmasında hücresel otomata yöntemi kullanılarak kent merkezinin farklı noktalarında oluşan değişimler tespit edilmiş ve CBS veri tabanında işlenerek geleceğe yönelik kestirimler yapılmıştır. Çalışma sonucunda YHT hizmetlerinin kullanıcılara zaman tasarrufu, güvenli ve konforlu seyahat imkânı sağlarken, ülkelerin ekonomik gelişmişliklerine katkıda bulunduğu; ulaşım hizmetlerinden faydalanan farklı bölgelerin erişilebilirliğini artırarak zengin sosyal ve kültürel faaliyetlerin oluşmasına ve karşılıklı etkileşmesine de zemin hazırladığı tespit edilmiştir. Çalışmanın birinci bölümü tezin amacı, yöntemi ve hipotezleri hakkında bilgiler içermektedir. İkinci bölümünde dünyanın farklı ülkelerinden YHT uygulama örnekleri literatür araştırmasıyla birlikte verilmektedir. Üçüncü bölüm, Türkiye'de faaliyette olan, inşaatı devam eden ve yapılması planlanan YHT hizmetlerini detaylı olarak incelemektedir. Ayrıca bu bölümde çalışma kapsamında YHT'nin etkilerinin ölçülmesi için üretilen modelin uygulandığı Konya ilinin sosyo-demografik, ekonomik ve ulaşım hizmetleri durumu da açıklanmaktadır. Dördüncü bölümde YHT'nin bölgeler arasında ve şehirler üzerinde etkisini ölçmeye yönelik geliştirilen METAM'ın detaylı açıklaması ve simulasyon sonuçları yer almaktadır. Beşinci bölüm çalışmanın sonuç bölümünü oluşturmakta ve genel değerlendirmeleri içermektedir.Transportation infrastructure projects have remarkable impacts on the development of national economy, enhancing the mobility and communication, increasing the number of trips between regions and cities, etc., but, the issue is how the evaluation criteria of the impacts will define and which parameters will be used to measure the outcomes for the evaluation? Depending on the transportation infrustructure projects users' behaviour will change, with wider impacts either on the network or spatial area. There could be more impacts, likewise including accessibility, level of services and location of functional distribution, and increasing number of trips, that will contribute to the re-improvement of a region and cities. One of the main goals of transport infrastructure investments is to increase the accessibility of a given region by reducing travel time or enhancing the potential to travel. Accessibility can be measured as the quantity of number of trips, economic or social activities that can be achieved using the transportation system, frequency of the transportation mode, etc. Another outcome of increasing of accessibility is the expansion of economic and social activities, in which regions suffer from lack of economic and social services such as works, health, education, entertainment. Transportation infrastructure projects could either result in further expansion of such amenities or could contribute to determining the problem of social exclusion by increasing accessibility and mobility. Rail travel was one of the main outcomes of the industrial revolution. From the 18th to the middle of the 20th century, trains carried goods and passengers at low speeds, even some local high speed records recorded in Germany and France, but rail travel would change forever after the first high-speed train was run in Japan in 1964. Once upon a time, rail transport used to be the primary modes of the transportation systems, and has an important role in the growth of regions, and cities. As time went, it lost remarkable market share against the road and air modes. More recently, with increasing of technological terms, accessibility, elasticity of systems, and high frequencies, rail use is again increasing. Since the first high-speed train Shinkansen service was operated between Tokyo and Osaka, it is one of the most fundamental changes in railways. High-speed railway is a new transportation mode that is suitable for intercity or regional travel with greater advantages on 250 to 1.000 km compared to road and air transportation modes. Over the speed of 250 km/h, it is faster than cars, and it competes with airlines in the total travel time, with shorter access times, safety and comfortable to distances of about 1,000 km. High-speed trains allow passengers a good alternatives for their trips that increase the capacity on the routes by reducing travel time. High-speed railway is one of the most examined cases for transportation modes in recent years not only because of increasing lines in the world but also due to its benefits from the point of time reduce, safety and increasing mobility, and their impacts on the economic dynamism of the city. Some of the old conventional train lines and stations are re-formed for high-speed train or new lines and stations are constructed. By 2020, more than 52.000 km lines are in operation in many countries and more than 40,000 km were planned worldwide for completion by 2050. Location choice of high-speed train stations is an important issue for urban economics and functional distribution. It can affect the use of high-speed train but also many dynamics in/between the served cities such as changing of urban macroform, distribution of commercial and financial activities, tourism, central business districts (CBD) location, real estate price, integration of transportation modes. The station is expected to transform the urban fabric around the station as well as the dynamic of the city. In the past, the founders of the new Republic of Turkey constructed new railway lines to increase accessibility to Ankara and to make Ankara a balanced city against Istanbul's position in the middle of the country. Ankara, the capital of Turkey, is located in the heart of Anatolia and the new railway lines aimed to connect it to eastern and northern of the country. Even Turkey has a big experience on railways, high-speed train is a new mode for Turkish transportation systems. The first high-speed train project was conceived with the same aim in 2003. Construction of the Ankara-Eskişehir line started in 2004, and was completed in 2009, and the line actually entered into operation in March that year. Although it is rehabilitated from the old conventional line, the travel time between Ankara and Eskişehir via high-speed train was reduced from 2 hours 30 minutes to 1 hour 25 minutes, with an average speed of 250 km. Konya-Ankara line is the second high-speed line but the first newly constructed line in Turkey which started to its operation in 2010. The line reaches İstanbul via the Pendik district, where it links up with Marmaray, and then continues on to Haydarpaşa and passing under the Bosphorus. In near future, the line is going to reach to Kapıkule's border gate in Edirne, and in the following years, it is going to be connected to the European high-speed railways network. In Turkey, as in other countries, the high-speed train serves the largest cities, among which are Ankara, Istanbul and Konya, being among the seven largest cities in the country. The other smaller cities served by the high-speed train are located on the Ankara-Istanbul line. In the eastern part of Turkey, the main purpose of the lines from Ankara to Sivas is to open up to the Caucasus and the Caspian region via Tbilisi. There is an additional goal to link Ankara and Kars via high-speed train in 2023. It will exceed 1.000 km at the end of 2020 when Ankara-Sivas line will be opened. The Turkish authorities are predicting the completion of another 2.500 km linking the east and west of the country. Moreover, by 2023, - the centenary of the establishment of the Republic - passengers will be able to travel from east to west via high-speed train travelling. As known from the other countries, those have high-speed railway network, it increases the accessibility in Turkey. It is found on the study, high-speed train changes the passengers behaviour in terms of trip distribution modes in certain lenght. Besides, new trip purposes are occured depending on the reducing of time and enhancing of accessibility. By this way, it is clearly understood from the case study in which high-speed train and location of station is very important for passengers. In the first section of this study, an introduction part is given which consist of the aim, methodology and hypothesis of the dissertation. A comparison of high-speed railway networks either in developed or developing countries with a history of high-speed train is clarified in the second section, after a review of literature about high-speed railways in the world, general information and current trends are searched depending on the construction of it. The third section focus on to Turkish high-speed railway network in detail. Besides, in particular, Konya province also examined in this part in terms of its sosyo-demografic, economic and transportation services. This paper aims to show that the location choice of new high-speed train station in Konya affects the urban functional diversification and dispersion around the station as well as in the periphery. By analyzing data concerning land use before and after the decision to build the new station, it is found that industrial and residential areas around the station are turning into commercial and mixed used (tourism activities such as exhibition and fair center, hotel, dormitory, health, financial, etc.) because of the high accessibility and increasing rental price. Konya new high-speed train station shows that big transportation infrastructure investment could be a tool to renovate old and collapsed area in the city. The fourth part of the study explains the model and simulation detailed with respect to parameters which are studied in the related part of the text. Section five conclude the results for the Turkish high-speed railways case, in part Konya-Ankara line and impacts of location choice of new high-speed train station in Konya.DoktoraPh.D

Solution of multi-objective optimization problems by combining particle swarm optimization with pareto approach and modeling of Çanakkale-Tuzla hydrothermal system with magnetotelluric data

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2020Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Graduate School, 2020Jeofizik modelleme çalışmalarında veri ile model tepkisi arasındaki farkı optimize eden ve temeli optimizasyon algoritmalarına dayanan ters çözüm teknikleri yıllar geçtikçe ihtiyaca göre değişim göstermiştir. 1980'lerden itibaren genel olarak en küçük kareler yöntemi çoğu jeofizik ters çözüm modelleme çalışmalarında uygulanmaya başlanmıştır. Sonrasında temeli en küçük karelere dayanan birçok yöntem modelleme çalışmalarında kullanılmaya devam etmiştir. Ancak bu klasik ters çözüm modelleme yöntemlerinde doğrusal olmayan karmaşık modellerin doğrusallaştırma problemi de meydana gelmektedir. Son yıllarda doğrusallaştırmadan dolayı ortaya çıkan problemleri gidermek üzere türeve bağlı yöntemler ve türeve bağlı olmayan arama yöntemleri olmak üzere iki yöntem üzerinde durulmaktadır. Türeve bağlı yöntemlerin lokal minimumda kalarak global minimuma ulaşamaması ve karmaşık modellerin türevlerini elde etmede yaşanan sıkıntılar modelleme çalışmalarında her zaman zorluk oluşturmuştur. Ayrıca lokal minimumda tuzaklanma durumu şiddetli bir şekilde başlangıç modelinin doğruluğuna bağlıdır. Meta sezgisel ve akıllı global algoritmalardan biri olan parçacık sürü optimizasyonunun (PSO) karmaşık ve doğrusallaştırılması mümkün olmayan jeofizik modelleme çalışmalarında uygulanabilirliğini görmek adına bu tez çalışması gerçekleştirilmiştir. PSO algoritması kuş ve balık sürülerinin hareketlerinden esinlenerek geliştirilmiştir. Sürüdeki her bir birey parçacık olarak tanımlanmakta ve bu parçacıkların her biri birer modeli temsil etmektedir. Parçacıklar temsil ettiği model tepkisi ile veri arasındaki farkı gösteren amaç fonksiyonu uzayında yer almaktadır. Her parçacık diğerleri ile etkileşim halinde kalarak hız ve pozisyonlarını değiştirerek lokalde tuzaklanmadan global minimuma ulaşmaktadır. PSO'nun karmaşık modellerde dahi kullanılabildiğini görmek adına bir test çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada modeli doğrusallaştırılamayacak bir denklemden hareketle madenlerde ortaya çıkan yer altı su düşüşü ölçümlerinden hidrojeolojik parametrelerin kestirimi gerçekleştirilmiştir. PSO, kendisi gibi global optimizasyon yöntemlerinden biri olan genetik algoritma ile çoğu çalışmada karşılaştırıldığından, test çalışmasından elde edilen sonuçlar her iki yöntemde karşılaştırılmıştır. Bu test çalışması sonucunda her ne kadar model denklemi oldukça karmaşık ve doğrusallaştırılması mümkün olmasa bile PSO ile başarılı bir şekilde sonuca ulaşılmıştır. Ayrıca PSO'dan elde edilen sonuçlar genetik algoritmaya göre daha hızlı yakınsama göstermekte ve parametre kestirimi daha güvenilir bir şekilde sonlandığı görülmektedir. PSO sayesinde başarılı sonuçlar elde ettikten sonra jeofizik birleşik ters çözüm çalışmalarında nasıl bir işlevi olacağı üzerinde durulmuştur. Birleşik ters çözüm modelleme çalışmaları çok çözümlülüğü azaltmak için farklı fiziksel hassasiyetleri olan veri kümelerinden hareketle ortak bir modelin üretilmesine dayanan modelleme yaklaşımıdır. Çok amaçlı optimizasyon olarak da adlandırılan birleşik ters çözümde, birden fazla veri setinin minimizasyonunu sağlanacağından amaç fonksiyonu uzayı da birden fazla eksenle ifade edilmektedir. Bu durumda çözümler arasında ödünleşim denen, bir veri setinde kazanç oluşturan minimizasyon sağlanırken diğerinde kayba sebep olan maksimizasyon durumu gerçekleşir. Bu durumda farklı veri gruplarına uygulanan ağırlıklandırma oldukça sübjektif olmaktadır. Bununla birlikte verilerin kalitesi ile birlikte değişen güvenilirlikten dolayı uygulanacak ağırlıklandırma miktarı da kestirilememektedir. Bu çalışmada Pareto optimalite yaklaşımı ile ağırlıklandırmaya gerek duymadan farklı veri setlerinin hem ortak hem de bireysel en iyi çözümleri elde edilebileceği düşünülmüştür. Bunun için PSO yöntemi Pareto optimalite yaklaşımı ile entegre edilerek Pareto PSO için ikinci bir test çalışması daha gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada farklı hassasiyetleri olan Rayleigh dalgası dispersiyonu ve yatay/düşey spektral oran eğrilerinden oluşan sismolojik veriler kullanılmıştır. Hem sentetik hem de saha verisi üzerinde uygulanan bu çalışmanın sonucunda oldukça uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Ağırlıklandırmaya gerek kalmadan farklı hassasiyetleri olan bu iki veri grubunun hem ortak çözümü hem de veri setlerinin bağımsız en iyi çözümleri başarılı bir şekilde elde edilmiştir. Bu test çalışması literatürde Pareto PSO'nun böyle sismolojik veriler üzerinde uygulandığı ilk çalışma olmuştur. Ayrıca çalışmanın başarılı bir şekilde uygulanması için yeni bir arama uzayı yaklaşımıda tanımlanmıştır. Jeolojisi ve hidrotermal sistemi oldukça karmaşık olan Çanakkale-Tuzla jeotermal sahasında alınan manyetotellürik verilerinin klasik ters çözüm teknikleri ile modellenmenin oldukça sıkıntılı olacağı düşünülmektedir. Çünkü literatürde manyetotellürik verilerinin modellenmesinde kullanılan yöntemler de genellikle türev bazlı, başlangıç modeline bağlı kalan ve lokal minimumda tuzaklanan algoritmalardan oluşmaktadır. Ancak bu çalışma da manyetotellürik saha verisine uygulanacak PSO yöntemi sayesinde de bu sıkıntılardan bağımsız sonuçlar elde edileceği öngörülmüştür. Öncelikle PSO ile bir boyutlu modelleme gerçekleştirilerek çalışma sahasındaki hidrotermal sistemin en iletken yapısı olan örtü kayaç yapısı ortaya koyulmuştur. Sonrasında bir boyutlu PSO modelleme sonuçları referans alınarak Pareto PSO ile farklı hassasiyetlere sahip manyetotellürik TE ve TM modları kullanılarak birleşik ters çözüm ile iki boyutlu modelleme yapılmıştır. Uygulanan iki boyutlu modelleme sonucunda ise çalışma sahasındaki hidrotermal sistemin bir diğer bileşeni olan fay/kontak yapıları belirlenmiştir. Modelleme aşamalarında klasik MT modelleme çalışmalarında kullanılan empedans tensöründen ziyade faz tensörü kullanılmıştır. Böylece empedans tensörlerinde gözlemlenebilen bozunumdan bağımsız faz tensör verileri kullanılarak daha güvenilir model sonuçları elde edilmiştir. Bu tez çalışması sonucunda PSO ve Pareto PSO'nun jeofizik modelleme çalışmalarında rahatlıkla kullanılabileceği görülmektedir. Başlangıç modeline bağlı kalmayarak lokalde tuzaklanmayan, türev ve doğrusallaştırma olmadan global çözüme ulaşan PSO ile tüm jeofizik veriler modellenebilecektir. Ayrıca Pareto PSO sayesinde birleşik ters çözüm çalışmalarında ağırlıklandırmaya gerek kalmadan hem verilerin bağımsız en iyi çözümleri hem de ortak en iyi çözümü güvenilir bir şekilde elde edilebilecektir.In geophysical modeling studies, inversion techniques that optimize the difference between data and model response are based on optimization algorithms have changed over the years according to the requirement. Since the 1980s, the least squares method and similar techniques have been generally used in most geophysical inversion modeling studies. However, the computational time of these conventional inversion techniques are time-consuming and the linearization problem of nonlinear complex models has usually been a problem. Although, two methods which are derivative-based and non-derivative search methods have been developed to solve the linearization problem, their also have disadvantages. The failure of the derivative-based methods to reach global minima by trapping at the local minimum and the evaluating partial derivatives of complex models often make difficulties in modeling studies. In addition, trapping at a local minimum is strongly dependent on the accuracy of an initial model. Eventhough search methods can reach a global minimum, their approach can also cause to waste of time with unnecessary searches. This thesis study was carried out in order to observe the applicability of particle swarm optimization, which is one of the metaheuristic and intelligent global algorithms. Beacuse functions used in geophysical modeling studies are generally complex and cannot be linearized. PSO has a metaheuristic and intelligent algorithm, and the algorithm was developed inspired by the movements of birds and fish flocks. Each individual in a flock is defined as a particle, and each of these particles represents a model. Particles are also located in the objective function space, which shows the difference between the model response and the data. Each particle remains in interaction with the others and changes its velocity and position, reaching the global minimum without being trapped locally. A test study was conducted to check that PSO can be used even in complex models. In this study, hydrogeological parameters are estimated from the measurements of groundwater dropping that occur in mines by modelling which can not be operated linearly. Since PSO is compared with the genetic algorithm, which is one of the global optimization methods as PSO, in most studies, the results obtained from the test study were also compared with the genetic algorithm. As a result of this test study, although the model equation is quite complex and not possible to be linearized, PSO has been successfully concluded. In addition, the results obtained from PSO indicate convergence faster than the genetic algorithm and it is stated that the numerical values of the estimated parameters are more reliably. After achieving successful results by means of PSO, what will be the contribution of PSO in geophysical joint inversion is discussed. Joint inversion is a modeling approach based on obtaining a common model based on data sets with different physical sensitivities in order to reduce the nonuniqueness. In joint inversion, also known as multi-objective optimization, which provides minimization of more than one data set, the objective function is expressed with more than one axis in objective funciton space. In this case, the trade-off between the solutions of the particles occurs, which is the minimization that creates has an advantage in one data set, and the maximization that has a disadvantage in the other. In this case, the weighting applied to different data sets is very subjective and the amount of weighting cannot be predicted due to the uncertainty with the quality of the data. In this study, it is thought that the solutions of different data sets can be obtained both jointly and individually with the Pareto optimality approach without the need for weighting. For this, a second test study was carried out by integrating the PSO method with the Pareto optimality approach called as Pareto PSO. In this test study, seismological data consisting of Rayleigh wave dispersion (RWD) and horizontal / vertical spectral ratio (HVSR) curves were used. Since the RWD phase velocity is sensitive to the average shear wave velocity up to the penetrated depth range, and the HVSR curve is sensitive to the velocity contrast at the interface, the joint inversion of the two data sets together yields reliable results. Firstly, the data consisting of two synthetic models with gradient-type velocity and sharp velocity contrast, and then the data obtained from Bursa Basin in Turkey were modeled. The parameters obtained as a result of the joint modeling were the layer thickness of sedimentary structures that control the local site effects and shear wave velocities in each layer. As a result of this study performed on synthetic data, we obtained very compatible results. Field data results are also consistent with the geologic structure in the study area. Both the joint solution and the independent best solutions of the data sets have been successfully obtained without using weighing. With these results, while both a joint solution and the best individual solutions of the data are obtained, the nonuniqueness of individual solutions were investigated by means of Pareto optimality approach. This test study has been the first study in the literature where Pareto PSO is applied on such seismological data. In addition, when applying Pareto PSO on such seismological data, a new search space approach defined to be used in sharp velocity contrast cases. It is thought that modeling the magnetotelluric data obtained from Çanakkale-Tuzla geothermal field which has quite comlex geology and hydrothermal system. Modelling such system with classical inversion techniques could be quite troublesome becaue of the modeling studies in the literature are generally derivative-based algorithms that dependence to the initial model and are trapped at local minimum. However, we thought that PSO method to be applied to the magnetotelluric field data would yield reliable results independent from these problems. First of all, we modelled one dimensional magnetotelluric modelling by using PSO to determine cap-rock structure, which is the most conductive structure of the hydrothermal system. Afterwards, referenced to the one-dimensional PSO modeling results, we joint modelled two dimensional magnetotelluric modelling by using Pareto PSO and magnetotelluric TE and TM modes which have different sensitivities. As a result of the two-dimensional modeling applied, we determined fault / contact structures, another component of the hydrothermal system in the study area. In the modeling stages, we used phase tensor rather than impedance tensor used in classical MT modeling studies. Thus, we obtained more reliable model results by using the distortion-independent phase tensor data. As a result of this thesis study, it is figured out that PSO and Pareto PSO can be easily used in geophysical modeling studies. All geophysical data can be modeled with PSO, which is not trapped local minima by not depending to the initial model, reaching a global solution without derivatives and linearization. In addition, by means of Pareto PSO, both the best independent solutions of the data and the common best solution will be reliably obtained without the need for weighting in the joint inversion studies.DoktoraPh.D

Evaluation of the effect of the facade inclination on energy loads in buildings

Tez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2020Dünyada enerji tüketimindeki hızlı artış sebebiyle enerji kaynakları gün geçtikçe azalmaktadır. Bu nedenle, enerji tüketiminin azaltılmasına yönelik çalışmalar günümüzde oldukça önem kazanmıştır. Tüm dünyada artan nüfus, sanayileşme ve kentleşmenin etkisiyle yeni yapılan binaların sayısı çoğalmakta ve buna bağlı olarak binalar için harcanan enerji miktarı da artmaktadır. Binalarda tüketilen enerjinin büyük bir kısmı konfor koşullarını sağlamaya yönelik olan ısıtma ve soğutma gereksinimlerine ait harcamalardır. Enerji tüketiminin oldukça fazla olduğu inşaat sektöründe binalarda enerji etkinliğinin sağlanması sürdürebilir bir gelecek için gereklidir. Bu doğrultuda binanın ilk tasarım aşamasında, bulunduğu iklim bölgesine bağlı olarak alınan enerji etkin tasarım kararları; iç konfor koşullarının iyileştirilmesine ve mekanik sistemlere duyulan ihtiyaçların azaltılmasına olanak sağlar. Farklı iklim bölgelerinde ısıtma veya soğutma dönemlerinin öncelikli olmasına bağlı olarak iç konforun sağlanmasına yönelik gereksinimler değişmektedir. Kullanıcılar için gerekli olan konfor koşullarının, pasif sistemlerden mümkün olduğunca faydalanarak ve minimum enerji harcaması ile sağlanması, enerji etkin tasarım için öncelikli hedeflerdendir. Bu nedenle bina enerji performansını doğrudan etkileyen yerleşme dokusu, yönlenme, bina aralıkları, bina formu ve bina kabuğu gibi tasarım parametrelerinin iklimle uyumlu olacak şekilde belirlenmesi gereklidir. Bina formu, binanın, özellikle güneş ışınımından faydalanma veya korunma düzeyini, belirleyen en önemli parametrelerden biridir. Bina formu; biçim faktörü, bina yüksekliği, çatı türü ve eğimi, cephe eğimi gibi geometrik değişkenlere bağlı olarak tanımlanır. Bina formunun geometrik değişkenlerinden olan cephe eğim açısının değişimi, saydam ve opak bileşenden oluşan bina kabuğuna gelen güneş ışınım miktarını değiştirerek binanın ısıtma ve soğutma yüklerini etkiler. Bina kabuğuna gelen güneş ışınımıyla iç mekân pasif olarak ısıtılır ve mekânın ihtiyaç duyacağı ısıtma yükleri azalır. Ancak, soğutma istenilen dönemde, özellikle saydam bileşen etkisiyle bina kabuğuna gelen güneş ışınımı aşırı ısınmaya sebep olabilir ve soğutma yüklerini artırır. Bu nedenle, iklim bölgesine göre, binalarda güneş ışınımından yararlanma ve korunmada cephe eğimi ve saydamlık oranının yöne bağlı olarak optimizasyonu, enerji yüklerinin azaltılması açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada Türkiye'nin farklı iklim bölgelerinde bulunan 5 il (İstanbul, Diyarbakır, Ankara, Erzurum ve Antalya) için, A/V ( toplam dış yüzey alanı / bina hacmi) oranı sabit olacak şekilde saydam bileşenin bulunduğu cephenin alanı sabitken, cephe eğim açısı değiştirilerek (9 farklı eğim derecesi) 9 farklı bina formu seçeneği üretilmiştir. Güneş ışınımından kazanılan ısı miktarı bina cephesinin baktığı yönün bir fonksiyonu olduğundan binanın yönlendiriliş durumu iç mekânda oluşan ısıtma ve soğutma yüklerini etkileyecektir. Bu nedenle, yönlendiriliş durumunun eğimli cepheye sahip binanın ısıtma ve soğutma yükleri üzerindeki etkisinin incelenmesi için 16 farklı yönlendiriliş durumu belirlenmiştir. Bina kabuğun saydamlık oranı, bina kabuğundan geçen güneş ışınım miktarını dolayısıyla iç mekânda gerçekleşen iç hava sıcaklığı ile iç yüzey sıcaklıklarının belirlenmesinde etkilidir. Ele alınan binada saydamlık oranı için 8 farklı saydamlık durumu belirlenmiştir. Oluşturulan, farklı cephe eğim açısı, yönlendiriliş durumuna ve saydamlık oranına sahip bina formlarının ısıtma ve soğutma yükleri üzerindeki etkisi, enerji simülasyon programı aracılığı saptanmıştır ve toplam yükleri azaltan uygun alternatiflerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu çalışma beş ana bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümü olan giriş bölümünde; azalan enerji kaynaklarına değinilmiş ve artan enerji tüketiminin çevreye verdiği zararlar açıklanmıştır. Enerji tüketiminin büyük bir kısmının gerçekleştiği binaların enerji etkin olarak tasarlanmasının önemi üzerinde durulmuştur. Pasif tasarım parametrelerinden olan bina formunun geometrik bir özelliği olan cephe eğiminin bina yüklerine üzerine etkisi ve uygulama alanlarının değerlendirilmesine ait çalışmalar incelenmiştir. Cephe eğiminin, bina kabuğuna gelen direkt güneş ışınım miktarını değiştirerek binanın ısıtma ve soğutma yüklerini etkileyebileceği açıklanmıştır. İkinci bölümde; binalarda cephe eğimine bağlı olarak ısıtma ve soğutma enerji yüklerini etkileyen tasarım değişkenleri, kullanıcıya ilişkin parametreler, çevreye ilişkin parametreler ve binaya ilişkin parametreler kapsamında üç ana başlıkta incelenmiştir. Çalışma için seçilen farklı iklim bölgelerine ait tüm değişkenler için güneş ışınımının ve bina formunun önemi vurgulanmıştır. Üçüncü bölümde; yenilebilir bir kaynak olan güneşten binalarda yararlanma veya korunma ihtiyacını anlamak için güneş ışınımı ve güneş açıları detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Binalarda cephe eğimin açısına bağlı olarak bina kabuğuna gelen toplam güneş ışınımının miktarının hesaplama bilgileri detaylı olarak verilmiştir. Çalışma için seçilen farklı iklim bölgelerinde bulunan 5 şehre ait yıllık güneş ışınımı dağılımları, yıllık ve aylık ortalama güneş ışınım miktarları karşılaştırılmıştır. Dördüncü bölümde; Türkiye'de farklı iklim bölgelerinde bulunan iller için farklı cephe eğimlerine sahip binaların ısıtma ve soğutma yükleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. A/V ( toplam dış yüzey alanı / bina hacmi) oranı sabit olacak şekilde, saydam bileşenin bulunduğu cephenin alanı sabit tutulup, cephe eğim açısı değiştirilerek (9 farklı eğim derecesi ile) 9 farklı bina formu oluşturulmuştur. Tek hacimden oluşan binada saydamlık oranı için 8, yönlendirme için ise 16 farklı seçenek önerilmiş ve hacimler EnergyPlusTM 9.0.1 adlı bina enerji simülasyon programı yardımıyla karşılatırmalı olarak değerlendirilmiştir. Bina bileşenlerine ait toplam ısı geçirme katsayı değerleri ve bina kabuğu katmanlaşma detayları TS-825 'Bina Isı Yalıtım Kuralları' Standardına göre tavsiye edilen U değerleri dikkate alınarak belirlenmiştir. Ele alınan illeri için farklı yönlere yönlendirilmiş olan hacimde cephenin yer düzlemi ile yaptığı açıya bağlı olarak gerçekleşen ısıtma, soğutma ve toplam enerji yükleri radar grafikler yardımıyla gösterilmiştir. En düşük toplam enerji yükünün gerçekleştiği cephe eğim açısı ile dik (90°) cephenin karşılaştırılması sonucunda ortaya çıkan toplam ısıtma ve soğutma enerji yükü farkı grafikler yardımıyla karşılaştırmalı olarak açıklanmıştır. Çalışmanın son bölümü olan beşinci bölümde; farklı cephe eğimlerine sahip olan tek hacimli binaya ait ısıtma ve soğutma yüklerinin sonuçları değerlendirilmiştir. Tasarım aşamasında, pasif tasarım kriterlerinden olan bina formunun geometrik bir özelliği olan cephe eğimi ile toplam enerji yüklerinin azaltılabileceği ve değerlendirilen konunun daha kapsamlı çalışmalar ile desteklenmesiyle enerji etkinlik açısından daha detaylı verilere ulaşılabileceği vurgulanmıştır.The available sources on the earth are diminishing day by day due to rapid increase of the total energy consumption at worldwide. As a result, the significance of energy saving projects is increased considerably. The rapid increase on population and industrial growth result in fast urbanization. Fast urbanization triggers the numbers of the newly constructed buildings that causes a higher demand on total energy consumption. The big portion of the energy consumption belongs to heating and cooling requirements to establish the required comfort standards in buildings. Energy efficient projects on buildings are required to offer a sustainable future since the construction sector takes a big pie from the total energy consumption. Therefore, the energy efficient design decisions based on climate regions have a significant importance on the improvement of internal comfort standards while reducing the necessity of mechanical systems at the initial design stage of a building. The changing necessities to establish the demanded comfort standards in buildings are caused by asynchronous occurrence order of heating and cooling periods at different climate regions. One of the prior aim is benefiting from passive systems, and providing the possible minimum energy consumption during the design stage of a building while maintaining the comfort standards of the building users. As a result, Building settlement, building direction, gaps between adjacent buildings, form and facades of buildings are important parameters to evaluate energy consumption performance. Thus, the mentioned parameters should demonstrate a harmony with the climate of the subjected region. Building form is one of the significant parameters that defines the gained benefit from solar radiation or protection. Building form definition depends on geometric components such as form factor, building height, roof type and inclination, facade slope. A change on the facade inclination, which is a subset of the above-mentioned geometrical parameters for building form, changes the amount of the solar radiation on the building envelope -composed of transparent and opaque elements- that affects the cooling and heating loads. Solar radiation heats passively interior environment by reaching building envelope, and the amount of the heating loads are reduced as a consequence. However, solar radiation on building envelope can cause extreme solar gains and increases cooling loads with the effects of transparent elements during the cooling period. Therefore, optimization of facade inclination, transparency ratio and building direction by considering climate regions are important to reduce energy loads for gaining benefit from solar radiation or protection. In this study, 9 different building form choices ( with 9 different inclination angle) are proposed by changing facade inclination while keeping a constant facade area with a stable A/V- (total external facade/building volume)-ratio for 5 distinct provinces located in different climate regions in Turkey (İstanbul, Diyarbakir, Ankara, Erzurum, Antalya). Since, the direction of building facade is one of the major functions for the heat gained from solar radiation amount; the direction of a building will have significant effect on the heating and cooling loads at interior space of a building. Therefore, in this study, 16 different direction state is determined to evaluate heating and cooling loads by considering the effects of building direction for buildings with inclined facades. Transparency ratio of building envelope affects the transmitted solar radiation amount; thus, this ratio can be employed to measure interior air and surface temperature heat. 8 different transparency ratios are determined for the subjected building within this study. An energy simulation program is employed to demonstrate the changes on cooling and heating loads for different inclined facades, building directions and transparency ratios, and it is aimed to produce different alternatives for reducing total energy loads in buildings by using the above-mentioned parameters that are obtained from the energy simulations. This study is composed of 5 main sections. In the first section, an evaluation on diminishing energy sources is presented, and subsequently, the harmful effects of increasing energy demand on environment are elaborated. The importance of an energy efficient building design is highlighted since conventional buildings are one of the biggest consumers of energy supply. The existing studies on facade inclination angle-which is a geometrical feature of building form and it is a passive design parameter- are summarized, and application fields of this parameter are demonstrated in Section1. It is explained that the slope of the facade can adjust the heating and cooling loads of the building by changing the amount of direct solar radiation coming to the building envelope. In Section 2, subsections are divided into 3 parts, to present different parameters in which are effective on facade inclination of a building. These parameters are as the following: i) consumer-related, ii) environmental-related iii) building-related ones. The importance of solar radiation and building form for all variables of different climate regions selected for the study was emphasized. In Section3, solar radiation and solar angles are explained in detail to understand the need of solar benefit or protection in buildings that caused from-a renewable source- the Sun. The calculation of total solar radiation amount that reaches building envelopes-in which depended on facade inclination angle on buildings-is given in detail. The annual solar radiation distributions and monthly solar radiation amounts are compared for the above-mentioned 5 provinces that are located on different climate regions in Section 3. In Section 4, the effect of different inclined facades on heating and cooling loads of buildings are investigated for distinct provinces that are located on different climate regions in Turkey. 9 different building form choices (with 9 different inclination angle) are designed by differentiating facade inclination while preserving a constant facade area with a stable A/V- (total external facade/building volume)-ratio. The analyses based on a single volume building are compared for 8 different transparency ratio choices, and these analyses are rerun for 16 different building directions by employing EnergyPlus TM 9.0.1 program for all simulations. Overall heat transfer coefficient values and building envelope details of the building components have been determined by taking into consideration the U values recommended according to TS-825 ' Thermal Insulation Requirements for Buildings Standard. The total heat loads based on the above-mentioned single volume building-that are calculated by considering the angle between the earth surface and building facade- are illustrated and compared by the graphs for different building directions on different provinces. In these graphs, the difference of total heating and cooling loads are indicated by comparing the inclination angle that causes the lowest total energy load and the oblique (90°) angle for the facade of the single volume building. The last section of the study (Section5), the results of heating and cooling loads are evaluated for different inclination angles of the single volume building. It is demonstrated that facade inclination angle-which is a geometrical feature of building form and which is one of the passive design criteria be optimized during the design stage of a building to reduce total energy loads. The aforementioned design parameters are studied, and the employed examples for 5 distinct provinces for different climate areas are elaborated in more detail to contribute the state of the art in this research field within this study.Yüksek LisansM.Sc

Değişim noktası saptama tekniği kullanarak adaptif tahminleme metodolojisi

Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2020Tez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020The objective of the exponential smoothing forecasting is to use past observations to form future forecast, to do this algorithm use past data by multiplying specific weight of for each observation in order to magnify the importance the most recent observation compare to older ones, in most of the samples of past observations there are some abrupt change lying beyond which called time series data that called change points, they have a direct impact on forecast values and cause portion of errors called residual inside the estimated values, while it is data analysts monitor these changes by using several methods to clarify the reasons of the these outliers and preserve the operation or data points from further change points, removing these outliers from training sets of the forecasting algorithms can improve the efficiency of estimated values too. In this research we used Holt-winters and ARIMA method to forecast the next 30 day electricity consumption according to our data, such that we changed the process of the Holt-Winters(HW) exponential smoothing forecast such that instead of fitting whole data points using HW we conducted a graph based CPD method, this method uses two sample test called minimum spinning tree(MST) to form a graphical view of data points to find two sample of data according to connection between data points. And as another change point detection approach we used dynamic time wrapping method to cluster the data so that we identified 9 outlier points and eliminated them from data. using the outcome of graph-based method which searches for single change point called τ it separates the whole data into two samples, one before the change point and the other after the change point, then HW conducts separately on two samples, while for one of the samples these are real data points instead of the second one we added fitted values of the second sample, comparing new outcomes with normal HW outcomes with real data points using mean absolute percentage error (MAPE), and also we used the outcome of the dynamic time wrapping and its forecast error to compare them with the graph-based method, these results suggest that new method lowers the difference between real values and forecasted values thus this method can cause more accurate results comparison with traditional ARIMA and exponential smoothing method.Üstel yumuşatma tahmininin amacı, gelecekteki tahmini oluşturmak için geçmiş gözlemleri kullanmak, bu algoritmayı yapmak için, en son gözlemin daha büyük olanlara kıyasla önemini büyütmek için her gözlem için özgül ağırlığı çarparak geçmiş verileri kullanmaktır. Geçmiş gözlemlerin örnekleri, değişiklik noktaları olarak adlandırılan zaman serisi verileri olarak adlandırılan, tahmin değerleri üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olan ve tahmini değerlerin içinde kalan olarak adlandırılan hataların bir kısmına neden olan bazı ani değişiklikler var, ancak veri analistleri bu değişiklikleri izliyor bu aykırı değerlerin nedenlerini açıklığa kavuşturmak ve operasyon veya veri noktalarını daha fazla değişiklik noktasından korumak için birkaç yöntem kullanarak, bu aykırı değerleri tahmin algoritmalarının eğitim setlerinden kaldırmak, tahmini değerlerin verimliliğini de artırabilir. Bu araştırmada, Holt-Winters (HW) üstel yumuşatma tahmin sürecini, HW kullanarak tüm veri noktalarını yerleştirmek yerine grafik tabanlı bir CPD yöntemi uyguladığımız, bu yöntemde minimum eğirme ağacı (MST) adı verilen iki örnek testi kullandığımız şekilde değiştirdik. Veri noktaları arasındaki bağlantıya göre iki veri örneği bulmak için veri noktalarının grafiksel bir görünümünü oluşturur. τ adı verilen tek bir değişiklik noktasını arayan grafik tabanlı yöntemin sonucunu kullanarak, tüm verileri değişiklik noktasından önce ve diğeri değişiklik noktasından sonra iki örneğe ayırır, ardından HW iki örnek üzerinde ayrı olarak yürütürken, bunlar, ikinci örnek yerine gerçek veri noktalarıdır, ikinci örneğin takılmış değerlerini ekledik, yeni sonuçları normal HW sonuçları ile gerçek mutlak yüzde hatası (MAPE) kullanarak gerçek veri noktalarıyla karşılaştırarak yeni yöntemin gerçek değerler ile öngörülen değerler arasındaki farkı azalttığını göstermektedir. bu nedenle bu yöntem eski yöntemle daha doğru sonuçlara neden olabilir.M.Sc.Yüksek Lisan

Üretim yöntemlerinin PLA/CNC nanokompozitlerinin morfolojik ve reolojik özelliklerine etkisi

Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2020Tez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020Bio-based and biodegradable polymers are produced from biomass which is renewable by cultivation. The biopolymers degrade in natural environments decomposing into non-toxic substances. Moreover, during the cultivation process of raw material, biomass, of biopolymers CO2 is consumed and the amount of CO2 emission from the life cycle of biopolymers is much lower compared to that of petroleum-based polymers. Poly(lactic acid) or polylactide, PLA, is both Bio-based and biodegradable polyester-based polymer. It has comparable mechanical and physical properties with commonly used petroleum-based polymers. Thus, it is considered as a candidate to be replaced with widely used petroleum-based polymers. However, PLA has some drawbacks which limits is processability and applications. The shortcomings of PLA are slow crystallization kinetics and poor rheological properties. They result in slow crystallization rate, low thermal properties, low melt strength hence limited processability. Studies have shown that making nanocomposites of PLA by incorporation of nanoparticles into the PLA matrix could enhance its crystallization kinetics and viscoelastic properties. Cellulose nanocrystals (CNC) as being a biodegradable and Bio-based polymer has outstanding mechanical and thermal properties. Studies have shown that making PLA/CNC nanocomposites improve the thermal, crystallization, and rheological properties of PLA by preserving its biodegradable and Bio-based characteristics. However, the hydrophilic character of CNCs challenges its homogeneous dispersion in the hydrophobic PLA matrix which is crucial to improve PLAs properties, especially at low percolation concentrations. Studies have shown that without the use of any modification, the melt mixing process is not successful to disperse CNCs since the shear force applied during the process is not enough to break the strong hydrogen bonds between CNCs. Although it is not industrially feasible as melt mixing, it is possible to deagglomerate CNCs and to obtain good dispersion by solution casting method. The solution casting method involves the dispersion of CNC and PLA in proper solvents by using a water bath sonicator, tip sonicator, or magnetic stirrer followed by casting the mixture and followed by evaporation of the solvent. Studies have shown that the application of solution casting greatly differs in the instrument, the sequence of application, duration, PLA type, CNC type, and solvent type. This study aims to investigate the effect of preparation method, solvent, and CNC type on CNC dispersion thus the rheological and thermal properties of PLA/CNC nanocomposites. Low molecular weight and highly crystallizable PLA and two types of CNC were used to make nanocomposites. CNCs differ in their drying processes: spray-dried CNC (SCNC) in powder form and freeze-dried CNC (FCNC) in flake form. The rheological analysis was used as a characterization method to analyze the CNC dispersion. As the first step of the study, four different solvents were used to prepare nanocomposites of PLA/SCNC and PLA/FCNC at a fixed amount of CNC (3 wt.%). The solvents are tetrahydrofuran (THF), chloroform (CHL), dimethylformamide (DMF), and dimethyl sulfoxide (DMSO). The preparation method is followed as first dispersing CNC in the solvent using a bath sonicator for 2 hours at room temperature. Then PLA was added to the CNC solvent mixture and mixed with a magnetic stirrer for 2.5 hours (4 hours for DMSO). The temperature during magnetic stirring was selected according to the type of solvent. It was 55oC for THF and CHL since PLA is soluble in those solvents. PLA is not soluble in DMF and DMSO in room temperature thus, the temperature was increased above the glass transition temperature of PLA and it was 75oC for DMF and 95oC for DMSO (gradually increased). After the mixing process, the solvent containing PLA and CNC were casted into petri dishes and left to dry for 2 days under the fume hood followed by vacuum drying at 85oC for 2 days. After two days of vacuum drying, the films were ground with a coffee grinder and powders were further dried for 2 days under vacuum at 85oC. Nanocomposites prepared with DMSO revealed the highest improvement in rheological properties followed by DMF. THF resulted in a slight increase in total compared to neat PLA due to its much lower dielectric constant. However, nonpolar CHL couldn't deagglomerate CNC thus nanocomposites prepared with CHL revealed much lower viscoelastic properties than neat PLA. PLA/SCNC nanocomposites revealed slightly higher improvement in DMF and DMSO however, the difference was insignificant in THF and CHL. To investigate the effect of the preparation method, DMSO was chosen. Both PLA/SCNC and PLA/FCNC nanocomposites were prepared with varying water sonication times and sequences. In total four different methods were compared: 0WS-4MS, 2WS-4MS, 4WS-4MS, and 2WS-4MS-2WS. As an example, 2WS-4MS means 2 hours of water sonication followed by 4 hours of magnetic stirring. The highest improvement achieved with PLA/SCNC by the 4WS-4MS method. The increased water sonication time increased the dispersion of CNC however, the other methods displayed similar improvements. Moreover, since the CNC was in powder form only four hours of vigorous stirring at elevated temperature resulted in the second best improvement. It could be due to the DMSO's higher ability to disperse CNCs even without a bath sonicator. In the case of PLA/FCNC, 0WS-4MS revealed the highest improvement. Since the FCNC is in flake form the bath sonication at room temperature was not enough to disperse them. The method 2WS-4MS-2WS revealed the second-best result and better than the 2WS-4MS method. In the first method after 4 hours of magnetic stirring the PLA/FCNC and solvent mixture is placed in the bath sonicator when it was still hot. Thus, the high temperature of the solvent could aid the further dispersion of FCNC. To see the effect of CNC content (1, 2, 3, and 5 wt.%) it was decided to continue with SCNC since the results were more consistent. PLA/SCNC nanocomposites with DMSO by using 2WS-4MS method with varying CNC contents were prepared. To compare the results, nanocomposites with DMF was also prepared. PLA/SCNC nanocomposites with 5 wt.% revealed the highest improvement in rheological properties. In nanocomposites prepared with DMF, except PLA/SCNC1, nanocomposites revealed increased rheological properties. For the NCs prepared with DMSO, this increase was more pronounced. The rheological percolation threshold of NCs prepared with DMF and DMSO was calculated by employing the empirical power-law equation and found to be 1.59 and 0.44 wt.% respectively. The percolation concentration again revealed that DMSO is much more effective to obtain high quality dispersion of CNC. The apparent yield stress of NCs were calculated by employing Modified Herschel-Bulkley equation. NCs prepared with DMSO revealed much higher apparent yield stress values compared to ones prepared with DMF. Both the modified cole-cole plot analysis and Herschel-Bulkley plots of NCs revealed solid like behaviour started at percolation concentration. The isothermal DSC analysis of NCs revealed that due to better dispersion of CNC with DMSO, the NCs prepared with DMSO exhibit faster crystallisation kinetics. However, no significant change was observed between FCNC and SCNC. The neat PLA processes with DMSO revealed faster crystallisation compared to one with DMF. This could be due to higher plasticizing effect of DMSO since it is expected that higher amount of DMSO is remained in samples. Similarly, NCs prepared with different CNC content revealed that crystallisation time is close to that of neat PLAs. Those, results shows the effect of remaining solvent on NCs crystallisation.Biyobazlı ve biyobozunur polimerler yenilenebilir biyokaynaklardan üretilmektedirler. Bu biyopolimerler doğal ortamlarda toksik olmayan bileşenlere ayrılabilirler. Ayrıca, hammaeddeleri olan biyokütleler yetiştirilme esnasında CO2 tükettikleri için biyopolimerlerin ömür boyu CO2 salınımları petrol bazlı polimerlere göre çok daha azdır. Biyopolimerlerin bir türü olan poli(laktik asit) ya da polilaktit (PLA) polyester bazlı biyobazlı ve biyobozunur termoplastik bir polimerdir. PLA, yaygın olarak kullanılan petrol bazlı polimerlerle rekabet edebilecek mekanik ve fiziksel özelliklere sahiptir. Bu sebeple, PLA endüstride ve emtia uygulamalarında yaygın olarak kullanılan petrol bazlı polimerlerin yerini almaya uygun bir aday olarak değerlendirilmektedir. Ancak, söz konusu karşılaştırılabilir mekanik ve fiziksel özelliklerine rağmen PLA'nın bazı dezavantajları mevcuttur. Bu dezavantajlar PLA'nın işlenebilme ve dolayısıyla uygulanabilmesini kısıtlamaktadır. PLA'nın dezavantajları şu şekilde özetlenebilir: yavaş kristalizasyon kinetiği ve düşük viskoelastik (reolojik) özellikler. Bu özellikler, PLA'nın kristalleşebilmesini kısıtlamakta ve düşük eriyik mukavemetine sebep olmaktadır. PLA'nın kristalizasyon kinetiğini ve reolojik özelliklerini iyileştirmek adına farklı yöntemler mevcuttur. Bunlardan yaygın olarak çalışılanları: zincir uzatıcı kullanımı, söz konusu özellikler bakımından daha üstün başka bir polimerle harmanlanması ve nano-parçacıklar kullanarak nanokompozit yapılmasıdır. Söz konusu çalışmalar karşılaştırıldığında, nanoparçacıkların kristalizasyon için çekirdeklenme noktası olarak davranmasıyla PLA'nın kristalizasyon kinetiğini iyileştirdiği ve ayrıca homojen bir şekilde dağılmış olan nanoparçacıklar ile PLA moleküllerinin etkileşimi sayesinde reolojik özelliklerini de iyileştirdiği görülmüştür. Bu kapsamda çeşitli türde nanoparçacıklar kullanılmaktadır. Bunların arasında, biyobazlı ve biyobozunur olan selüloz nanokristalleri (CNC) yaygın olarak kullanılan nanoparçacıklarla karşılaştırılabilir mekanik özellikleri, düşük yoğunluğu ve yüksek yüzey/hacim oranı ile öne çıkmaktadır. Çalışmalar, PLA/CNC nanokompozitlerinin PLA'nın biyobazlı ve biyobozunur özelliklerinden ödün vermeden, PLA'nın dezavantajlarını iyileştirdiğini göstermiştir. Yüksek molekül ağırlığına sahip selüloz biyopolimeri, amorf ve kristal bölgeler içeren selüloz mikrofibrillerinden oluşur. Selüloz nanokristalleri ise selüloz mikrofibrillerindeki amorf bölgelerin asit ile hidrolize edilmesiyle elde edilir. CNC üretimi ticari olarak sülfürik asit hidrolizi ile yapılmaktadır. CNC'nin sülfürik asit ile hidrolizi esnasında yüzeyine negatif olarak yüklü sülfat yarı ester grupları yerşleşir. Bu gruplar, CNC yüzeyinin negatif olarak yüklenmesine sebep olur ve CNC'ye hidrofilik karakter kazandırır. CNC hidroliz işleminden sonra kurutmaya tabi tutulur. Kurutma işleminin amacı sulu CNC çözeltisinden suyun uzaklaştırılarak hidrofobik polimer ile işlenebilir hale getirmektedir. İki tür kurutma işlemi vardır: sprey kurutma ve dondurulmuş halde kurutma. Sprey kurutulmuş CNC (SCNC) toz formunda elde edilir ve dondurularak kurutulmuş CNC (FCNC) pul formundadır. PLA/CNC nanokompozitlerinin hazırlanması temel olarak iki yöntemle gerçekleştirilebilir: eriyik karıştırma ve çözelti dökümü yöntemleri. Çalışmalar eriyik karıştırma yönteminin hidrofilik CNC'yi hidrofobik PLA içerisinde homojen olarak dağıtmada başırlı olmadığını göstermiştir. Sebebi, eriyik karıştırma yöntemi sırasında uygulanan kesme gerilmelerini CNC partikülleri arasındaki güçlü hidrojen bağlarını kıracak kadar güçlü olmamasıdır. Eriyik karıştırma yöntemi her ne kadar endüstriyel olarak uygulanmaya ve seri üretime uygun olsa da yapılan çalışmalar CNC'nin PLA içerisinde topak olarak kaldığını göstermiştir. Yalnızca bir çalışmada, aslında ilaç üretim ve seramik sektörlerinde kullanılan bir yöntem olan sprey dondurularak kurutma (spray freze drying) ile kurutulmuş CNC, PLA matris içerisinde eriyik karıştırılma yöntemi ile başarılı bir şekilde dağıtılmıştır. PLA/CNC üretmek için kullanılan bir diğer yöntem olan çözelti döküm yöntemi ise PLA uygun bir çözücüde çözülmesi ve CNC'nin ise uygun bir çözücüde disperse edilmesine dayanır. Yapılan çalışmalar bu yöntemi kullanarak CNC'nin PLA matris içerisinde homojen olarak disperse edilebildiğini göstermiştir. Çözelti döküm yöntemi parametrelerinin CNC'nin dispersiyonunu etkilediği çeşitli çalışmalarda görülmüştür. Malzeme türü ile alakalı olarak güncel bir çalışma düşük molekül ağırlığına sahip yarı-kristal PLA'nın, çözelti döküm yöntemi ile hazırlanan PLA/CNC nanokompozitler için en uygun matris olduğunu göstermiştir. Düşük molekül ağırlığına sahip yarı kristal PLA içerisinde CNC kristalizasyon için çekirdeklenme noktası olarak davranmakta, matris içerisinde disperse olmuş CNC etrafında oluşmaya başlayan kristaller CNC'yi bulunduğu yere sabitleyerek CNC'nin matris içerisinde tekrar birleşmesini önlemektedir. SCNC ve FCNC'nin etkileri ile alakalı yapılan çalışmalar eriyik karıştırma yöntemi ile sınırlı kalmıştır. Ayrıca, çözelti döküm yönteminde kullanılan karıştırma yöntemleri (su banyosu, uç sonikatörü (tip sonicator)), bu yöntemlerin süresi ve sırası açısından farklıdır. Bu çalışmanın amacı, çözelti döküm yöntemi parametrelerinin CNC'nin dispersiyonu üzerindeki etkisini ve dolayısıyla PLA/CNC nanokompozitlerinin kristalizasyon ve reolojik özelliklerine etkisini incelemektir. CNC'nin dispersiyonunu ve nanokompozitlerin viskoelastik özelliklerini analiz etmek adına reoloji karakterizasyon için kullanılmıştır. Bu kapsamda, tüm çalışma boyunca düşük molekül ağırlığına sahip ve kristallenebilirliği yüksek tek bir tür PLA matris olarak kullanılmıştır. Hem PLA-SCNC hem de PLA/FCNC nankompozitler dört farklı türde çözelti kullanarak hazırlanmış bu sayede çözeltinin ve CNC kurutma türünün etkileri araştırılmıştır. Kullanılan çözeltiler sırasıyla şu şekildedir: tetrahidrofuran (THF), kloroform (CHL), dimetil formamid (DMF) ve dimetilsülfoksit (DMSO). Üretim aşamaları şu şekildedir: öncelikle CNC çözelti içerisinde disperse olabilmesi için su banyosu sonikatöründe 2 saat boyunca (oda sıcaklığında) bekletilmiş, daha sonra CNC solvent karışımı manyetik karıştırıcıya yerleştirilmiş, daha sonra PLA eklenmiş ve 2.5 saat (DMSO için 4 saat) boyunca yüksek hızda karıştırılmıştır. Manyetik karıştırma sıcaklığı THF ve CHL için 55oC, DMF için 75oC ve DMSO için (kademeli olarak artırarak) 95oC'dir. Karıştırma sıcaklığı DMF ve DMSO için özellikle camso geçiş sıcaklığının üzerinde seçilmiştir. Karıştırma sonrası, karışımlar petri kaplarına dökülerek 2 gün çeker ocak altında oda sıcaklığında bekletilmiş, 2 gün film halinde vakum altında 85oC'de bekletilmiştir. 2 gün vakum fırında bekleyen filmler kahve öğütücü yardımı ile toz haline getirilerek 2 gün daha vakum altında 85oC'de bekletilmiştir. DMSO'nun kaynama noktası yüksek olduğu için film halinde bekleme süresi DMSO ile üretilen nanokompozitlerde 5 gün olarak uygulanmıştır. Reolojik analizler sonucunda, viskoelastik özelliklerdeki en çok iyileşme DMSO ile üretilmiş nanokompozitlerde görülmüştür. Ardından, ikinci en iyi iyileşme DMF ile üretilenlerde görülmüştür. Bunun sebebi, DMSO ve DMF'in yüksek dielektirik sabiti ve polar yapıları sayesinde CNC'nin dispersiyonunda daha etikili olmuş olmalarıdır. Öte yandan, polar yapıda olmasına rağmen, THF'li nanokompozitlerde iyileşme çok daha az olmuştur. Bunun sebebi THF'in çok daha düşük dielektrik sabitine sahip olması olabilir. Kloroform ile hazırlanan nanokompozitlerin viskoelastik özellikleri ise katkısız PLA'nın özelliklerinden bile daha düşük çıkmıştır. Sebebi, apolar kloroformun CNC'yi disperse edememesi ve CNC'nin büyük yığınlar halinde yapıda kalmasıdır. CNC türleri karşılaştırıldığında, SCNC'nin FCNC'ye göre daha iyi disperse olduğu, bu farkın DMSO ve DMF'te daha belirgin olduğu ancak, THF ve CHL için aradaki farkın çok az olduğu görülmektedir. Üretim metodunun etkileri DMSO kullanılarak PLA/SCNC ve PLA/FCNC nanokompozitleri hazırlanarak araştırılmıştır. Bu kapsamda dört farklı üretim metodu karşılaştırılmıştır. Metotlar, su banyosu süresi ve sırası bakımından farklı olmak üzere şu şekildedir: 0WS-4MS, 2WS-4MS, 4WS-4MS ve 2WS-4MS-2WS. Örnek olarak 2WS-4MS şu anlama gelmektedir: 2 saat su banyosu (WS) ardından 4 saat manyetik karıştırıcı. Öncelikle, en yüksek iyileşme 4WS-4MS yöntemi ile üretilen PLA/SCNC nanokompozitinde görülmüştür. PLA/SCNC nanokompozitlerine bakıldığında sonikasyon süresinin artması SCNC'nin dispersiyonunu arttırmıştır. Ancak, ikinci en yüksek iyileşme 0WS-4MS yöntemi ile elde edilmiştir. Bu durumun sebebi, toz formunda olan CNC'nin yüksek sıcaklıkta ve yüksek karıştırma hızında polar yapıda ve yüksek dielektrik sabite sahip DMSO içerisinde kolaylıkla disperse olmuş olmasıdır. PLA/FCNC nanokompozitler karşılaştırıldığında, en çok iyileşme 0WS-4MS metodunda görülmüştür. Su banyosu oda sıcaklığında gerçekleştiğinden, pul formundaki büyük FCNC yığınlarını disperse etmekte başarılı olamamıştır. İkinci en iyi sonuçları veren 2WS-4MS-2WS yönteminin başarılı olmasının sebebi, 4 saatlik manyetik karıştırma işleminden sonra 2 saat daha su banyosuna koyulduğunda karışımın hala çok sıcak olması ve bu sıcaklığın FCNC'nin dispersiyonunu kolaylaştırmasıdır. Sonuç olarak, en etkili iyileşme DMSO kullanılarak görülmüş ve toz formundaki SCNC kullanılan PLA nanokompozitlerinin viskoelastik özellikleri daha çok iyileşmiş ve daha tutarlı sonuçlar elde edilmiştir. Çalışmanın devamında, CNC oranının etkisini incelemek adına DMF ve DMSO kullanılarak PLA/SCNC nanokompozitleri farklı CNC yüzdeleri (ağırlıkça % 1, 2, 3 ve 5) ile hazırlanmıştır. DMSO için 2WS-4MS yöntemi ve DMF için ise 2WS-2.5MS yöntemleri kullanılmıştır. DMF ile hazırlanan numunelerde PLA-SCNC1 hariç nanokompozitlerde CNC oranı arttıkça reolojik özelliklerin de iyileştiği görülmüştür. PLA-SCNC1'in ise neat PLA'ya göre daha kötü reolojik özellik göstermesi DMF'in düşük oranlarda CNC'yi disperse edemediğinden kaynaklanmış olabilir. DMSO ile hazırlanan nanokompozitlerde ise ağırlıkça %1 SCNC kullanımında bile reolojik özelliklerde çok etkili iyileşmeler görülmüştür. Nanokompozitlerin perkolasyon konsantrasyonu deneysel üstel yasayı (empirical power-law equation) kullanarak hesaplanmıştır. Perkolasyon konsantrasyonu DMF ile hazırlanan numelerde % 1.59 ve DMSO ile hazırlananlarda % 0.44 olarak hesaplanmıştır. Nanokompozitlerin akma gerilmesi (apparent yield stress) Modified Herschel-Bulkley denklemi kullanarak hesaplanmış ve DMSO ile üretilen numunelerde DMF ile üretilenlere göre çok daha yüksek sonuç alınmıştır. Ayrıca, akma gerilmesinin CNC oranı ile beraber arttığı görülmüştür. Nanokompositlerin eşısıl olmayan DSC analizlerine göre DMSO ile üretilmiş olanlar DMF'e göre daha hızlı kristalizasyon kinetiği göstermiştir. FCNC ve SCNC'nin kristalizasyona etkisi arasında kayda değer bir fark görülmemiştir. Farklı oranlarda SCNC içeren nanokompozitler saf PLA ile karşılaştırıldığında benzer kristalizasyon kinetiği sergilemişler ve bunun sebebi olarak uzaklaştırılamamış çözücünün plastikleştirici etkisi olduğu düşünülmüştür.M.Sc.Yüksek Lisan

Yüksek katlı bir binanın yapısal sağlık izlemesinin incelenmesi

High-rise buildings must be designed bearing in mind the possibility of an earthquake in earthquake-prone megacities such as Istanbul. Additionally, the health of the existing high-rise buildings must be constantly controlled before, during, and after an expected earthquake. The structural health monitoring system is used to observe the dynamic conditions of existing structures and their behavior during the earthquake. In addition to system identification techniques, structures can also be examined through their mathematical models. Therefore, the models of the existing structures need to including existing masonry infill walls and soil-structure interaction, which influence the real behavior of the structures. The main aim of this thesis is to build a correlation between dynamic properties from on-site measurements and finite element analysis of the high-rise building by correcting the FE model of the building based on the investigation of SHM of the building. For this purpose, the study was carried out on a high-rise building in Fikirtepe, Istanbul. A system to monitor the building for twenty-four hours a day over seven days was installed. Moreover, the finite element model of the building is modeled with the package program, ETABS v16.0.0. The study was conducted on the response of the building during the earthquake that struck southwest of Istanbul in the Marmara sea, Silivri deficits, on Sept 26, 2019. Ambient vibration records of the building are examined by the frequency domain decomposition. With the method, the natural periods and mode shapes of the building are obtained. As a result of the analysis carried out before and after the earthquake, it is found that the building has a linear behavior during the earthquake. Additionally, the response of the building during the earthquake is investigated through acceleration-time history. The transfer functions are obtained by using Fourier Transform and power spectral density method. The predominant period, model shapes, and damping ratio are calculated according to field measurements. Peak values of acceleration, velocity, and displacement time history of the building on the 16th floor are determined during the earthquake. Fourier Transform and Wavelet Transform methods are used to find these values. The results of the experimental test are compared with the analysis results of the package program, SeismoSignal. In addition to the experimental study, the mathematical model of the building is created. The building is modeled based on the design phase. When the dynamic properties of the model are defined, it is observed that it does not match the field test results accurately. The finite element model which correlates the identified modal results of the building is developed. Infill walls and soil-structure interaction, which are ignored during the design phase of the building, are included in the model. The earthquake input motion taken from field measurement is performed for the building by linear time history analyses. The results are compared with the results of the in-situ measurement. It is observed that the corrected finite element model better represents the behavior of the existing building than the design values in the linear stage. In this study, it is shown that modeling the structure with real parameters such as infill walls and soil-structure interaction is significant in the determination of the model dynamics and the behavior of the structure during the earthquakes.Yüksek binalar, İstanbul gibi deprem eğilimli mega şehirlerde deprem olasılığı göz önünde bulundurularak tasarlanmalıdır. Aynı zamanda inşası tamamlanmış yapıların sağlığının sürekli olarak kontrol edilmesi gerekmektedir. Yapı sağlığı izleme sistemleri var olan yapıların mecvut güvenlik durumlarını ve olası bir deprem sırasındaki davranışını gözlemlemek için kullanılır. Sistem tanılama yöntemlerinin yanı sıra, yapı matematiksel modeli aracılığı ile de incelenebilir. Bunu takriben mevcut yapıların davranışını etkilen dolgu duvarlar ve yapı zemin etkileşiminin matemetiksel modele yansıtılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasının temel amacı, yerinde alınan kayıtlar aracılığı ile bulunan yüksek katlı yapının dinamik özellikleri ile bu yapının sonlu elemanlar analizi arasında bir korelasyon oluşturmaktır. Bu amaç doğrultusunda İstanbul Fikirtepe'de bulunan çok katlı bir bina üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Bu binanın yedi gün yirmi dört saat izlenmesini sağlayacak bir sistem binaya yerleştirilmiştir. Ayrıca bu binanın sonlu elemanlar modeli, paket program yardımıyla oluşturulmuştur. Çalışma, 26 Eylül 2019 tarihinde Mw=5.8 olan ve Silivri açıklarında gerçekleşen depremin bu bina üzerindeki etkileri üzerinden sürdürülmüştür. Yapının çevresel titreşim kayıtları frekans tanım aralığında ayrıştırma tekniği ile incelenmiştir. Bu metot ile yapının doğal periyotları ve mod şekilleri bulunmuştur. Deprem öncesi ve sonrası alınan kayıtlar incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda, yapının deprem sürecince doğrusal davranış sergilediği bulunmuştur. Ek olarak, binanın depreme verdiği tepki sadece ivme kaydı aracılığı ile incelenmiştir. Fourier Transformu ve güç spektral yoğunluğu metotları kullanılarak transfer fonksiyonları oluşturulmuştur. Yapının baskın periyodu ve sönüm oranları hesaplanmıştır. Deprem süresince, yapının en üst katındaki ivme, hız ve yer değiştirme tepe değerleri bulunmuştur. Bu değerleri bulabilmek için Fourier ve Wavelet Transformu metotları kullanılmıştır. Yapılan analizlerin sonuçları, paket program olan SeismoSignal analiz sonuçları ile kıyaslanmıştır. Numerik çalışmanın yanı sıra, yapının matematiksel modeli de oluşturulmuştur. Tasarım aşaması temellerine dayanarak yapı modellenmiştir. Bu modelin dinamik karakterizasyonu yapıldığında nümerik sonuçlarla örtüşmediği görülmüştür. Yapının, nümerik analiz sonuçlarını yansıtabilecek analitik modelin kurulabilmesi için sonlu elemanlar modeli düzeltilmiştir. Yapının tasarım aşamasında göz ardı edilen dolgu duvarlar ve yapı-zemin etkileşimi modele dahil edilmiştir. Güncellenmiş sonlu eleman modeli üzerine Marmara depreminde zemin seviyesindeki ivmeölçerden alınan ivme-zaman kaydı uygulanmıştır. Yapının doğrusal zaman tanım aralığında analizi yapılmıştır. Analiz sonuçları, sahada ölçülen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Düzeltilmiş sonlu elemanlar modelinin yapının gerçek davranışını daha iyi yansıttığı görülmüştür.M.Sc.Yüksek Lisan

Tınısal Bütünlüğün Yapısal Öğeleri Ve Kompozisyonel Uygulaması

Thesis (Ph.D.) -- İstanbul Technical University, Institute of Social Sciences, 2020Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, 2020This thesis aims to define 'timbral coherence' in its structural elements and develop an approach for formal analysis. Comparative analysis of cognitive studies on timbre, and the philosophy of musical gesture are the main sources to achieve this goal. Analyses of these studies are used to present a proposal for building new analysis methods. Chapter 1 presents a brief introduction of timbre, its historical and contemporary role in music, main definitions and topics concerning the nature of timbre. An initial definition of timbral coherence is proposed to determine a path and approach for following chapters. Cognition of timbre is examined through noteworthy studies in Chapter 2. First of all, an overview of notion timbral continuum, vertical and horizontal organization in composition is made. Subsequently, relation of timbre and horizontal structures is explained starting from the most basic components: pitch, intervals, and melody. Most importantly, relativity, memory and its grouping mechanisms are examined, which can be seen as the basis for devising the proposed approach.Bu tez, 'tınısal bütünlüğü' yapısal öğeleri içerisinde tanımlamayı ve biçimsel analiz için bir yaklaşım geliştirmeyi amaçlamaktadır. Tını üzerine bilişsel çalışmaların karşılaştırmalı analizi ve müzikal jestin felsefesi bu hedefe ulaşmak için ana kaynaklardır. Bu çalışmalardan öğrenilenler, yeni analiz yöntemleri oluşturulmasına yönelik bir öneri sunmak için kullanılmıştır. Burada bahsedilen tını ve jest temelli yaklaşımda jest, aslen var olan yerleşik analiz yaklaşımlarının genelleştirilmiş, farklı doku ve stillere uygulanabilir hale getirilmiş bir yorumudur. Tını ise daha merkezi durumdadır. Tezin temel hareket noktası, tınının günümüz müziklerinde türler-üstü bir bütünleştirici algılama öğesi olduğu ve bu noktaya tarihsel bir süreç içerisinde ulaşıldığı fikridir. Bu ana fikir doğrultusunda, Bölüm 1, tınının müzikte bir kavram olarak kısa bir tanıtımını, tarihsel ve çağdaş rolünü, tınının doğasıyla ilgili ana tanımları ve başlıkları sunmaktadır. Sonraki bölümler için bir yol ve yaklaşım belirlemek amacıyla, tınısal bütünlüğün bir ön tanımı şu şekilde önerilmiştir: Tını bütünlüğü, bir müzik eserini dikey (anlık), yatay (zamansal) ve bu ikisinin sürekliliğini, veya tınısal veri sürekliliği oluşturabilecek ve böylelikle söz konusu müziğin algısını daha büyük ölçekte etkileyebilecek boyutları karakterize eden bir nitelik, kriter ya da parametredir. Yani bu tanım, tınısal bütünlüğün çeşitli nitelikler ve boyutlar üzerinden biçimsel algıyı şekillendirmesi fikri üzerine kuruludur.DoktoraPh.D

Instrumentation For String and Bowed Turkish Folk Music Instruments

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, 2020Thesis (M.A.) -- İstanbul Technical University, Institute of Social Sciences, 2020Müzik yapılan her ortamda çalgının ortaya çıkarabileceği tınılar, o çalgının en ufak ayrıntısına kadar tüm özelliklerine bağlıdır. Çalgı icracıları çalgıdan çıkabilecek sesleri bilir ve bu sesleri üretmek için gerekli çalma yöntemlerini uygularlar. Beste yapan kişilerin ise bestelerinde yer alacak tüm çalgıları çalabilmesi ihtimalleri düşüktür. Hayal ederek ve akılda canlandırarak yazmak durumundadırlar. Ortaya çıkabilecek tınıları gerçekçi şekilde hayal edebilmek için çalgıyı çok iyi tanımak gerekir. Çalgının mızrap, el veya yay ile çalınması, boyutları, vurmalı, üflemeli veya telli olması, nasıl tutulduğu, nelerin icrasının mümkün olduğu veya olmadığı en ince ayrıntısına kadar bilinmelidir. Bu bilgileri bestecilik ve düzenlemecilik üzerine çalışan kişilere aktarmak üzere çalgılama ve orkestrasyon konulu kitaplar ve akademik yazılar yayınlanır. Bu bağlamda çalgı bilgisi veya enstrümantasyon olarak adlandırılan çalışma alanı, bestecilik ile doğrudan ilişkilidir, besteci ve icracı arasında köprü görevi görmektedir. Bir çalgıya müzik yazılabilmesi için o çalgının çalım yöntemlerinin, taşıdığı teknik imkân ve zorlukların belirlenmesi gerekmektedir. Besteci çalgıyı tanımak için birkaç farklı yönteme başvurabilir. Bu yöntemlerden ilki ve en eskisi, çalgıyı çalan kişi ile yüz yüze görüşmedir. Böylece çalgı hakkında tüm bilgilere birinci kaynaktan ulaşmak mümkündür. Fakat bu yöntem çok vakit alabilir, edinilecek bilgiler ise tek bir müzisyenin yeterlilikleri ile sınırlı olacak ve görüşme sırasında gözden kaçabilecek ayrıntılar için de tekrar buluşmak gerekebilecektir. Üstüne bilgi toplanan çalgı sayısı arttıkça, bu görüşmeler zaman açısından pratik bir çözüm olmaktan daha da uzaklaşacaktır.The timbre that the instrument can reveal in any environment where music is performed depends on all the characteristics of that instrument up to the smallest details. Instrument performers know the sounds that may come out of the instrument and apply the necessary playing methods to produce these sounds. However, composers are less likely to be able to play all the instruments which used in their compositions. They have to write by imagining and thinking in a virtual way. It is necessary to know the instrument very well in order to imagine the sounds in a realistic way. It should be known thoroughly whether the instrument is played with a plectrum, play with hand or bow, its dimensions, percussion, wind or string, how it is hold, what is possible or not. Books and academic articles on instrumentation and orchestration are published in order to transfer/deliver this information to those working on composition and arrange. In this context, the field of study called instrumentation is directly related to composer and it acts as a bridge between composer and performer. In order to write music to an instrument, it is necessary to determine the playing methods, technical possibilities and difficulties of that instrument.Yüksek LisansM.A

Cep parklarının tasarımı için karar destek sistemi olarak parametrik tasarım aracı geliştirilmesi

Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2020Tez (Yüksek Lisans)-- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020During history, especially after the industrial revolution, urban populations had raised dramatically. As a result, the cities became in dramatic and unplanned situations. Consequently, the pressure of creating or developing urban open spaces had been increased. There are not many doubts about the importance or benefits of urban open spaces such as parks but the problem starts when cities try to build and develop parks. Cities usually have not had enough money to accomplish all that they hope especially within the current economic crisis where establishing new parks or develop the old ones is not in the top priorities anymore. Pocket parks can begin in tackling these issues, due to their small sizes and simple requirements comparing with other types of parks. The pocket park is a small urban open space and considers as the smallest type of park. It provides a space for gathering and socializing in the dense cities and can be woven within the urban fabric in the most developed cities. Moreover, it contributes to enhancing the ecological and social life of the city as much research mentioned. on the other hand, it can be noticed that some of the design decisions can't fulfill the community's desires or ecological and social life needs. So, if the computational methods were incorporated in the designing process this can provide different options and possibilities for the designers and planners. As mentioned above, this research proposes a decision support guide system that aims to assist decision-makers in establishing pocket parks in antiquated areas or developing the existing ones. Based on updated guidelines and standards at a global level, the database has been established to provide a unique study that collected and classified pocket park standards and create a set of design rules. The thesis is consisting of five chapters: In the first chapter, a brief history explained the beginning of the urban parks in the United States and Europe, then in a separated section, an overview of the pocket park's emerging circumstances, definitions, and other related details was summarized. In the second chapter, to create a framework of the designing tool, the chapter shed the light on pocket park design guidelines and standards according to the main design parameters, then local and global case studies with applications have been gathered to broaden and support the database. After that, the primary analysis of design guidelines and standards were addressed and categorized in tables. The third chapter focuses on the literature of computer-aided design approaches and related fields such as BIM, LIM, and GIS. It also explained the genetic algorithms and parametric design concepts with applications and examples. The fourth chapter contains the research approach and methodology. This chapter presents the process of developing the decision support guide which started with re-categorizing design guidelines and design standards from a programming perspective to evolve, identify, and exclude some -if needed-. The last chapter includes the conclusion and the results that the research reached which includes a set of design rules which can assist landscape architects, urban planners, and researchers to design pocket park.Tarih boyunca özellikle endüstriyel devrimden sonra kent nüfusu önemli ölçüde artış göstermiştir. Bu artış, şehirlerin plansız gelişimine sebep olmuştur. Kentlerin nüfusundaki artış, kentsel açık alanları yaratma ya da geliştirme baskısını artmıştır. Parklar gibi kentsel açık alanların önemi ve faydaları konusunda şüphe yoktur ama parkların inşası ve süreç içerisindeki gelişimi ele alınması gereken bir probleme dönüşmektedir. Yerel yönetimlerin ekonomileri planladıkları herşeyi tamamlamak için yeterli olmayabilir. Cep parkları, küçük boyutları ve basit gereksinimleri nedeniyle diğer parklara kıyasla kent içerisindeki yeşil alan ihtiyacını karşılamada önemli rol oynayabilirler. Cep parkı küçük bir kentsel açık alan ve en küçük park tipi olarak tanımlanabilir. Kalabalık şehirlerde toplanma ve sosyalleşme için gerekli alanı sağlar. Ayrıca yapılan araştırmalarda şehrin ekolojik ve sosyal hayatına katkı sağladıkları da görülmektedir. Öte yandan, bazı tasarım kararlarının toplumun arzularını veya ekolojik ve sosyal yaşam ihtiyaçlarını karşılayamadığı görülebilir. Bu tez çalışması kapsamında, yerel yönetimler, planlamacılar, tasarımcılar gibi karar mekanizmalarının atıl alanlarda cep parkı kurma veya mevcut cep parklarının iyileştirilmesini desteklemek amacıyla bir karar destek aracı sunmaktadır. Küresel ölçekte varolan tasarım rehberleri ve standartları derlenmiş, mevcut cep parkları üzerinden sistematik bir sınıflandırma yapılmış ve elde edilen bulgular neticesinde cep parklarının tasarımlarına ilişkin parametlerin sunulduğu bir tasarım altlığı sunulmuştur. Bu tez dört bölümden oluşur; Birinci bölümde, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'daki kentsel parkların tarihi kronolojik gelişimini, ardından cep parklarının ortaya çıkış koşullarına genel bir bakış, tanımları ve detayları sunulmuştur. İkinci bölümde, tasarım aracının çerçevesini oluşturmak amacıyla, ana tasarım parametrelerine göre cep parkı tasarım kılavuzlarına ve standartları ortaya konulmuş ve yerel ve küresel kapsamdaki uygulamalar sunulmuştur. Ardından, cep parklarına ilişkin tasarım kılavuzlarının ve standartlarının birincil analizi ele alınmış olup tablolarda kategorize edilmiştir. Üçüncü bölümde, bilgisayar destekli tasarım yaklaşımlarına üzerine odaklanılmıştır. Bina Bilgi Modelleme, Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Peyzaj Bilgi Modelleme teknoloji ve araçları hakkında güncel envanter ortaya koyulmuştur. Ayrıca genetik algoritmalar ve parametrik tasarım kavramları uygulamalar ve örneklerle açıklanmıştır. Dördüncü bölümde, tez kapsamında yürütülen araştırmanın yaklaşımı, kapsamı, yöntemi ve süreci sunulmuştur. Bu bölüm temel olarak, tasarım yönergelerini ve standartlarını bir programlama perspektifinden yeniden kategorize etmekle başlayan ve gerektiğinde bazılarını geliştirmek, tanımlamak ve hariç tutmak için kullanılan araç programlama sürecini içermektedir. Son bölümde ise, bu tez araştırması kapsamında elde edilen bulgular sunularak; peyzaj mimarlarına, şehir plancılarına ve araştırmacılara cep parkları tasarlamalarına yardımcı olabilecek bir dizi tasarım kuralı ortaya koyulmuştur.M.Sc.Yüksek Lisan