Process simulation for 5-axis machining using generalized milling tool geometries

Multi-axis machining (especially 5-axis machining) is widely used in precision machining for automotive, aerospace and die-mold manufacturing. The goal in precision machining is to increase production while meeting high part quality needs which can be achieved through decision of appropriate process parameters considering machine tool constraints (such as power and torque), chatter-free operations and part quality. In order to predict and decide on optimal process parameters, simulation models are used. In the literature, individual tool geometries for multi-axis machining are examined in detailed with different modeling approaches to simulate cutting forces. In this study, a general numerical model for 5-axis machining is proposed covering all possible tool geometries. Tool envelope is extracted from CAD data, and helical flutes points are represented in cylindrical coordinates. Equal parallel slicing method is utilized to find cutter engagement boundaries (CEB) determining cutting region of the tool surface. for each axial level in the tool axis direction. For each level uncut chip thickness value is found and total forces are calculated by summing force values for each point along the cutting flutes. For arbitrary cases forces are simulated and obtained results are experimentally verified

The effect of critical thinking on making the right decisions in the new venture process

The design of a new venture is similar to the engineering design process. With systematic approaches, it is possible to increase foresight and reduce the complexity of the engineering design process. On the other hand, in new venture design, self-efficacy must be maintained to increase resistance to challenging situations by an entrepreneur. Decision making is compelling and risky in both engineering and new venture design processes. During the logical inferences, psychology, unconscious and environmental impacts will affect the decisions made. However, critical thinking has a significant effect on making the right decisions. Self-efficacy and creative confidence are beneficial in making the right decisions and maintaining new venture design processes. In this paper, a critical thinking approach to engineering product development and design processes, applied by Anlam TasarIm Atölyesi, will be explained. The paper will also seek to answer the question, 'How can the right decisions be made by protecting self-efficacy in the face of criticism?' Additionally, the paper will emphasise the relationship between critical thinking, self-efficacy and creative confidence

A bim based design optimization framework for the energy efficient building design in Turkey

Türkiye'deki binalar konfor şartlarını sağlamak için çok fazla enerji harcarlar. Bu, tasarımcılar tarafından yapılan ve çevresel etki ve enerji değerlendirmesine dair herhangi bir düşünceye sahip olmayan etkili tasarım kararından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, tasarım parametrelerinin, tasarım aşaması boyunca, uygun bina tasarımını geliştirmek için yeterli bilgiyi öneren önemli bir faktör olan çevre göz önünde bulundurularak çalışılması ve incelenmesi gerekir. PV (fotovoltaik) teknolojisi gibi yenilenebilir enerjinin uygulanması, daha iyi bir enerji performansına ve daha az CO2 emisyonuna neden olabilecek bir başka çözüm olabilir. Yeni bir çalışma olarak BIM, Türkiye'de yüksek bina performansı için tasarım parametrelerini göz önünde bulundurarak enerji verimli tasarım çözümleri sağlamaktadır. Bu nedenle, bu araştırmanın amacı, Türkiye'de enerji verimli binalar için konsept tasarımını etkileyen faktörlerin yerel değerleri ve enerji değerlendirmesini dikkate alarak optimize edilmiş tasarım süreci, teknoloji uygulaması, bina tasarımı kuralları için stratejik bir BIM çerçevesi geliştirmektir. Araştırma, nitel ve nicel içgörüler kazanmaya ve mevcut uygulamaları anlamalarına yardımcı olan çoklu vaka çalışmaları metodolojisini benimsemiştir. Sonuç, Türkiye'de optimize edilmiş bina tasarımı için bir tasarım rehberi olacaktır. Bu tasarım kılavuzu, tasarımcıların tasarım optimizasyon süreci, etkin teknoloji uygulaması, kurallara dayalı tasarım geliştirme ve sürdürülebilir bina tasarımı için yerel değerleri yansıtan enerji değerlendirme planı için BIM'in başarılı bir şekilde kullanılmasına yardımcı olacaktır

Basic design education: A course outline proposal

Sarıoğlu Erdoğdu, Gülsün Pelin (Dogus Author)Türkiye ve Dünyada birçok Mimarlık ve Planlama okulunun ilk senesinde zorunlu Temel Tasarım dersi verilmektedir. 2 ve 3 boyutlu soyut temsil yöntemlerinin öğretildiği bu derste genelde Bauhaus okulunun algı psikolojisinden uyarladığı Gestalt tasarım prensipleri uygulanır ancak bu bağlantı her zaman çok açık değildir. Dersin stüdyo ortamında verilmesi, kritik alma süreci ve jüri değerlendirmesi öğrencilere yabancı gelmektedir. Sezgisel öğretme metodları kullanıldığı için üniversite eğitiminin ilk döneminde öğrencilerin en zorlandığı derslerden biridir. Bu makalede öncelikle Temel Tasarım dersinin yapısı ve işleyisi anlatılmaktadır. Sonra, Bauhaus okulunun yansıması olarak yaygın biçimde devam eden Temel Tasarım dersindeki farklı yaklaşımlar incelenmiştir. Gestalt prensipleri ve ilgili Temel Tasarım terim ve kavramları tartışılmıştır. Etkili bir temel tasarım dersi icin bir ders planı örneği verilmiştir.At many architecture and planning schools, in the first year there is a compulsory course on basic design in which Fundamentals of abstract representation of reality in 2D and 3D are taught. In general, the basic design course introduces Gestalt theory and its principles of design. Although this is a basic introductory course, the content is usually not properly organized. Links to the theory are generally weak, and it is frequently offered intuitively, leaving students confused in most cases. This article first explores different approaches used in basic design education at a number of universities. Second, the learning process and studio environment are discussed. Finally, an attempt is made to provide a coherent framework for basic design course

Suni Arı Kolonisi Yöntemi Kullanılarak Soğuk Şekillendirilmiş İnce Cidarlı Çelik Kesitlerden Yapılan Az Katlı Çelik Çerçevelerin Tasarım Optimizasyonu

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015Çevre risk altında ve bu yüzden yapı mühendisliği tasarımı uzmanlık alanı yapılar için tasarım yaklaşımlarını dikkatli bir şekilde yeniden gözden geçirmelidir. Binaların yapısal sistemlerinde bulunan gömülü karbonun hatırı sayılır derecede önemli olduğu ve binaların çevresel etkilerinin zararlı olduğu tespit edilmiştir. Yapısal malzemeler çoğunlukla doğal kaynakları kullanır. Büyük miktarda karbon, yapısal malzemelerin çıkartılması, arıtılması ve kurulumu sırasında atmosfere yayılır. Soğuk şekillendirilmiş ince cidarlı çelik kesitlerin yapı elemanı olarak kullanılması, yapı sektörü için başlangıçta ki çevresel etkileri uzlaştırılmış yenilikçi, çevreci malzemeler ve uzun vadeli dayanıklılığa sahip sürdürülebilir (çevreci) yapı sistemleri sağlar. Bu makale, tasarım yönetmeliklerinde belirtilmiş olan sınırlayıcıları sağlayacak şekilde minimum çerçeve ağırlığına ulaşmak için soğuk şekillendirilmiş ince cidarlı çelik kesitleri elde eden bir tasarım algoritmasının geliştirilmesi ve iyileştirilmesi üzerine bir araştırmaya ışık tutamaktadır. Suni Arı Kolonisi (SAK) yöntemi geliştirilen tasarım algoritmasında çözüm aracı olarak kullanılmıştır. Bu yöntem, bal arısı kolonilerinin zeka davranışlarını taklit eden yeni optimizasyon yöntemlerinden biridir. SAK metodu ile yapılan en son çalışmalar, birleşimsel optimizasyon problemlerinin optimum çözümünü bulmada bu yöntemin etkinliğini ve sağlamlığını göstermiştir. Bir tasarım örneği geliştirilen optimum tasarım algoritmasının etkinliğini göstermek için eklenmiştir.The environment is at risk, and thus the structural engineering design profession needs to carefully reconsider design approaches to structures. Embodied carbon of structural systems in buildings has been established to be considerable and detrimental the environmental impact of the buildings. Structural materials use mostly natural resources. Large amounts of carbon are emitted into the atmosphere during the extraction, refinement, and installation of structural materials. Using cold-formed thin-walled steel sections as structural members provides a sustainable structures framework that reconciles initial environmental impacts of innovative, green materials and long-term durability for construction industry. This paper highlights a research on the development and implementation of a design algorithm to obtain cold-formed thin-walled steel sections in order to reach minimum frame weight while satisfying the constraints specified by design codes. Artificial Bee Colony (ABC) technique is used as a solution tool in improved design algorithm. This technique is a recent numerical optimization technique which mimics the intelligent behavior of honey bee swarm. The recent studies with the ABC method have shown its effectiveness and robustness in finding the optimum solution of combinatorial optimization problems. A design example is included to demonstrate the efficiency of the optimum design algorithm developed

Kafes Yapıların Modifiye Edilmiş Yapay Arı Koloni Algoritması İle Optimizasyonu

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2013Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2013Bu çalışmada, kafes yapıların optimizasyonunda modifiye edilmiş yapay arı koloni algoritması (MABC) kullanılmıştır. Yapay arı koloni algoritması (ABC); arı kolonilerindeki çalışma mekanizması ve arıların nektar elde etmek için izledikleri stratejilerin taklit edilmesini esas alan sezgisel optimizasyon yöntemidir. Optimizasyon probleminin formülasyonunda; deplasman ve gerilme sınırlayıcıları altında minimum ağırlıklı kafes yapı’nın elde edilmesi amaçlanmaktadır. Yöntemin etkinliği daha önce standart yapay arı koloni algoritması ve farklı sezgisel optimizasyon yöntemleriyle kullanılarak optimum tasarımı yapılmış 200 elemanlı, 29 tasarım değişkenli kafes yapı üzerinde test edilmiştir. Yapılan kıyaslamalar; modifiye edilmiş yapay arı koloni algoritmasının, standart yapay arı koloni algoritması ve diğer optimizasyon yöntemlerine göre daha iyi bir tasarım elde ettiğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Kafes yapılar, Modifiye edilmiş yapay arı koloni algoritması, Optimizasyo

Uzay Çelik Çerçevelerin Tabu Arama Yöntemiyle Optimum Tasarımı

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Bu çalışmada, uzay çelik çerçevelerin optimum tasarımında tabu arama yöntemi kullanılmıştır. Tabu arama (TA), insan hafızasının çalışma mekanizmasını taklit eden gelişmiş bir arama yöntemidir. TA’dan elde edilen sonuçları kıyaslamak amacıyla uzay çelik çerçevelerin genetik algoritma (GA) yöntemiyle optimum tasarımı için de bir algoritma geliştirilmiştir. Optimum tasarımda çelik çerçevelerin gerilme, deplasman ve kesit sınırlayıcıları altında minimum ağırlıklı olarak boyutlandırılması amaçlanmıştır. Geliştirilen bilgisayar programlarının uygulaması olarak 40 ve 63 elemanlı iki uzay çelik çerçevenin optimum tasarımı yapılmıştır. Bu uygulamaların sonucunda tabu arama ile genetik algoritmaya kıyasla daha ekonomik çerçeve tasarımları elde edilmiştir.In this study, tabu search method was used for optimum design of steel space frames. Tabu search (TS) is a sophisticated search method which imitates working mechanism of human memory. To compare the results of TS method, an algorithm was also developed for optimum design of steel space frames using genetic algorithm (GA). Minimum weight design of steel frames was aimed under the stress, displacement and size constraints. Optimum designs of two steel space frames with 40 and 63 members were performed as application of the developed computer programs. As a result of these applications, it was found that tabu search yielded more economical frame designs than genetic algorithm

Ondülin Gövdeli Kirişlerin Stokastik Optimizasyon Yöntemleri Kullanılarak Optimum Boyutlandırılması

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015Gövde kesiti ince dalgalı çelik bir levhanın alt ve üst flanş görevi gören iki çelik plaka ile birleştirilmesi şeklinde tasarlanan ondülin gövdeli kirişler stabilite kaybına ve deformasyonlara engel olurken, yük altında kirişin plastik limit noktasına gelmeden rijitlik kaybına bağlı burkulmasını engelleyerek kesme kuvvetine ve yerel etkilere karşı kirişin yük taşıma kapasitesini arttırmaktadır. Kiriş gövdesinin bu özel yapısı ile kiriş öz ağırlığının azalması ve yük taşıma kapasitesinin artması sağlanarak ekonomik kazanç elde edilmektedir. Bu çalışmada, dalgalı gövde yapısına ait kalınlık ve derinlik parametreleri ile flanşların kalınlıkları tasarım değişkenleri olarak alınarak ondülin gövdeli kirişlerin yeni optimizasyon yöntemleri ile tasarım sınırlayıcıları altında minimum ağırlığa sahip olacak şekilde optimum boyutlandırılması yapılacaktır. Formülasyonu oluşturulmuş yapısal optimizayon problemlerinin çözümü yeni optimizasyon teknikleri olan av arama ve ateşböceği algoritması yöntemlerinin adaptasyonu ile elde edilecek ve bu şekilde aynı zamanda bu stokastik yöntemlerin yapıya ilk uyarlamaları gerçekleştirilerek her iki yöntemin minimum ağırlığının bulunması sürecinde sergilediği performanslar kıyaslanacaktır. Ondülin gövdeli çelik kiriş sistemlerinin tasarımları için BS EN1993-1:2005 (Annex-D, Eurocode 3) ve DIN 18-800 Teil-1 şartnamelerinde öngörülen tasarım kıstasları esas olarak kabul edilecektir. Anahtar Kelimeler: Stokastik Methodlar, Av Arama, Ateş Böceği Algoritması, Ondülin Gövdeli Kirişler.Corrugated structure of the web cross-section not only increases the resistance of the beam against to shear force and other possible local effects, but also prevents the buckling due to loss of moment of inertia before the plastic limit. This specific structure of the web leads to a decrease in the beam unit weight and increase in the load carrying capacity. In this study, corrugated web beams will be optimized by use of stochastic optimization methods. Web height, web thickness, distance between the peaks of the following two web curves as well as the width and thickness of flange of corrugated beam will be considered as the problem design variables. Optimum design problems, formulations of which are obtained depending on the shape of beams, will be solved with three new optimization methods namely hunting search and firefly algorithm. A number of design examples will be carried out and performances of each method in finding the minimum weight of built-up beams will be compared. Design restrictions for corrugated web beams will be taken from BS EN1993-1:2005 (Annex-D, Eurocode 3) and DIN 18-800 Teil-1. Key words: Stochastic methods, Hunting Search, Fire Fly Algorithm, Corrugated Web Beam

Sonlu Elemanlar Yönteminin Araç Dayanım Ve Ömür Hedeflerinin Doğrulanma-sındaki Önemi ve Buna Ait Bazı Özel Uygulama Sonuçları

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015Bu çalışmada araç dayanım ve ömür hedeflerinin doğrulanmasında kullanılan sonlu elemanlar yöntemleri iki farklı örnek üzerinde özetlenmiştir. Bilindiği gibi araçta yoldan gelen kuvvetler değişken olup yol türüne göre çok farklılık gösterir. Araç çukur veya tümsekten geçerken kuvvetler anlık olarak artar sonra çok kısa sürede önceki durumuna döner. Taşlı ve bozuk yolda giderken yine araç parçalarına gelen kuvvetlerde artış olur, bu durum düz yola çıkana kadar devam eder. Yoldan gelen kuvvetler, lastikler ve yolun etkileşimi, lastiklerin yoldaki çukur ve tümseklere çarpması sonucu oluşan tepki olarak tanımlanır. Bu çalışmada; Ford Otosan’da 16 sene içinde edindiğim bilgi ve tecrübeye dayanarak; araç tasarımında kullanılan sonlu elemanlar yöntemleri kısaca özetlenmiştir. Ayrıca, motor bağlantı krosu ve viraj çubuğu bağlantı braketine ait sonlu elemanlar analiz değerleri ve laboratuvar test sonuçları detaylıca sunulmuştur

Bir Yol Hikayesi : Kamusal Alan Planlamasında Kentsel Tasarım ve Yerel Yönetimin Amaç ve Araçlarını Tartışmak

ODTÜ Yolu’nun hikâyesi kamusal bir mekânın, kamunun belli bir kesiminden gelen tepkilere karşı üretilmesi ve bu süreçte kentsel planlama ve tasarım araçlarının zayıf bırakılan rolünü anlatmaktadır. Özünde bir kentsel arayüz planlaması ve tasarımı problemi olan yol meşruluğunu, 1994 Ankara Nazım Planı ve 2023 Ankara Nazım İmar Planı’ndan almaktadır. Ancak, planlama araçlarının gücünün altını çizen yol inşaatı süreci, bugün bazı toplumsal bileşenlerce reddedilmiş ve çeşitli çatışmalara yol açmıştır. Bu bildirinin amacı ise, “yol olmalı, yol olmamalı” ikileminin ötesinde, bu durumu bir şehircilik problemi olarak ele almaktır. “Bir kamusal alan planlamasında, yerel yönetim tutumu, şehircilik ve tasarım ilkeleri açısından neler yanlış gitmiştir? ve “Söz konusu yola ne tür tasarım müdahaleleri uygulanabilir?” sorularına cevap arayan bildiriye göre değişim ve dönüşüm kavramları bir üniversite kampusunun sınırından geçen, mevcutta kuvvetli sosyo-mekansal ilişkiler üretmiş olan iki mahalleyi birbirinden ayıran bir yolun getirdikleriyle yeniden yorumlanmalıdır. Nitekim bu yolun varlığı kentliler adına bir “değişim” hatta kimi zaman bir “yıkım” hikâyesidir. Bu bağlamda, yolun Ankara kent planlarındaki rolü, uygulanma biçimi, aktörler ve kentli muhalefetleri tarihsel bir süreç içerisinde değerlendirilerek, bu tartışmaların ötesinde yolun kentsel tasarım anlayışı içerisinde nasıl evcilleştirileceğinin örnekleri sunulacaktır.The story of METU Road presents a process of public space production against a public resistance and the ignorance of urban planning and design tools. The road is legitimate with its existence in the former development plans of city of Ankara since 1994. However, the construction of this road caused many urban resistances and academic discussions since the road passes along the edge of a university campus and it creates a wall between two neighborhoods which are used to be connected with strong socio-spatial bounds. This study aims at looking beyond what is black or white, and tries to solve the problem within the grey area. The problem will be situated within the frame of participation, principles of urbanism and urban design. The road will be regarded as an urban interface that has to be designed to connect not to divide with the proper use of urban design tools. This study asks the questions of “What went wrong in the context of urban planning and design and city management in the planning of a public space?” and “How the design of the road can be made more attractive?” The concepts of change and transformation should be reformulated in this case problem since the existence of road is sometimes a story of transformation and sometimes of destruction