Semi Active Suspension Control With Magnetorheological Dampers

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2008Bu çalışmada motorlu taşıtlarda günümüzde aranan konfor ve yol tutuşunu mümkün olabildiğince aynı anda arttırmak için MR (Magnetoreolojik) damperli yarı aktif süspansiyonlar üzerinde kontrol uygulamaları yapılmıştır. Öncelikle şimdiye kadar kullanılan ve günümüzde kullanılmakta olan süspansiyon çeşitleri kısa olarak anlatılmıştır. İncelenen bu süspansiyon çeşitlerinin kısa olarak karşılaştırması yapılmış ve projede kullanılmış olan yarı aktif süspansiyon çeşidi ayrıntılı olarak incelenmiştir. Yarı aktif süspansiyonlarda kullanılan damper çeşitleri kısa olarak anlatılmış olup, en uygun olan MR (manyetoreolojik) damperin kullanılmasına karar verilmiştir. MR damperin kısaca yapısı ve çalışma prensibi anlatılmıştır. Önce kontrol uygulamalarının yapılacağı matematik modele karar verilmiş ve denklemleri çıkarılmıştır. Daha sonra hangi kontrol çeşitlerinin kullanılacağına karar verilmiş ve çıkarılan matematik modele göre algoritmalar hazırlanmıştır. Çalışmada anahtar kontrolü, Skyhook kontrolü, durum geri beslemeli kontrol ve LQR (Linear Quadratic Regulator) kontrolü kullanılmıştır. Klasik pasif süspansiyon sistemi ve MR damperli yarı aktif süspansiyon için SIMULINK diagramları hazırlanmıştır. Daha sonra belirlenmiş olan yoldan gelen bozucu sinyaller hazırlanmıştır. Uygulanan tüm kontrol tiplerinin yoldan gelen bozucu sinyal tiplerine göre verdiği cevaplar pasif sistemin verdiği cevaplar ile karşılaştırılmıştır. Titreşim geçirgenlik oranları her kontrolcünün en iyi değerine gore incelenmiştir. Aynı zamanda pasif sistemle yapılan karşılaştırmalar bu kontrolcülerin farklı değerleri için de yapılmış ve o kontrolcünün farklı parametreler için nasıl cevap verdikleri gözlenmiştir. En son olarak tüm kontrolcüler pasif sisteme göre verdikleri cevaplara bakılarak karşılaştırılmıştır.In this study, control algorithms are applied to semi active suspension system with MR (magnetorheologic) dampers to improve both handling and comfort as much as it is possible. First of all, the suspension types are explained that have been today. A brief comparison is made between the suspension types that are explained and the semi active suspension system that is studied in this project is evaluated in details. The damper types that are generally put in semi active suspension are explained and the MR damper is decided to be used in this project. And the working principle and structure of MR dampers are presented briefly. First, the mathematical model that the control algorithms will be applied to is decided and the governing equations are derived. Then, the control types are decided and the algorithms according to the mathematical model are prepared. In this project, switch control, Skyhook control, State feedback control and LQR (Linear quadratic Regulator) control systems are used. Conventional passive suspension system and semi active suspension system with MR damper flow diagrams are drawn in SIMULINK module of MATLAB software. The disturbance that comes from the road is created in various forms. Following, responses of different control types for different disturbance types are compared with the responses of conventional passive system gives. Also, the comparisons with passive suspension system are made with different values of each specific controller to see the behavior of that controller for different parameters. Finally, all controllers are compared on the same ground by using the responses of conventional passive suspension system.Yüksek LisansM.Sc

Çoklu zeka kuramı etkinlikleriyle oluşturulan öğrenme ortamının öğrenci başarısına etkisinin araştırılması

ÖZETBu araştırma, öğrencilerin bireysel farklılıklarını önemseyen ve eğitim ortamının farklı zeka alanlarına hitap edecek şekilde düzenlenmesini savunan Çoklu Zeka Kuramı’nın Sosyal Bilgiler eğitimi ve öğretiminde uygulanabilirliğini tespit etmek ve öğrencilerin Sosyal Bilgiler dersine yönelik davranışlarını olumlu yönde geliştirebilmelerinde bu kuramın etkisini göstermek amacıyla yapılmıştır.Araştırma için, altıncı sınıf Sosyal Bilgiler dersi üniteleri içinden ‘Ülkemizin Kaynakları’ ünitesi seçilmiştir. Çoklu Zeka Kuramı’nın öğrencilerin Ülkemizin Kaynakları ünitesindeki başarılarına ve bilgilerindeki kalıcılığına etkisini belirlemek amaçlanmıştır.Araştırma, 2014-2015 eğitim öğretim yılının ilk döneminde İstanbul Bahçelievler Kuleli Ortaokulu 6.sınıf öğrencileri ile 8 hafta süresince yürütülmüştür. Araştırmada kontrol gruplu ön test – son test modeli kullanılmıştır. Okulun 6. Sınıf öğrencilerinden iki şube yansız olarak belirlenmiştir. Kontrol grubunda dersler yapılandırmacı yaklaşıma dayalı olarak işlenirken, deney grubunda Çoklu Zeka Kuramı’na göre oluşturulan etkinlikler ile işlenmiştir. Araştırma örneklemini deney grubunda 36, kontrol grubunda 33 öğrenci oluşturmuştur. Veri toplama aracı olarak, öğrencilere araştırmacı tarafından hazırlanan başarı testi uygulanmıştır. Elde edilen veriler Man Whitney U testi ile değerlendirilmiştir.Araştırmadan elde edilen bulgular şöyle özetlenebilir:1. Deney grubu ile kontrol grubunun ön test puanları arasında anlamlı bir fark bulunmamaktadır.2. Deney grubu ve kontrol grubunun son test puanlarında deney grubunun lehine anlamlı farklılıklar bulunduğundan, Çoklu Zeka Kuramı uygulamaları ile öğretim etkili olmuştur.3. Deney grubu ve kontrol grubuna uygulanan kalıcılık testinde deney grubunun lehine anlamlı bir fark bulunduğundan, Çoklu Zeka Kuramı uygulamaları öğrenmedeki kalıcılık üzerinde daha etkili olmuştur.Anahtar Kelimeler: Çoklu Zeka Kuramı, Sosyal Bilgiler Öğretimi, Ülkemizin Kaynakları.ABSTRACTThis research aims to determine feasibility of Theory of Multiple Intelligences, a theory that regards individual differences of students and suggests organization of education environment so as to address different intelligence modalities in teaching Social Sciences and to reveal the impact of this theory in improving conduct of students towards Social Sciences classes.For the research the chapter titled “Resources of our Country” has been selected among the sixth grade Social Sciences chapters. The aim is to determine the contribution of Theory of Multiple Intelligences to the success of the students and memorability of the information contained therein.Research has been conducted for 6 weeks among the 6th grade students of İstanbul Bahçelievler Kuleli Middle School in the first semester of academic year 2014-2015. The research utilizes pretest-posttest design with control group. Two classes of the 6th graders of the school has been selected impartially. While the courses were performed according to constructivist approach in the control group, the courses in the experimental group were conducted with activities constructed according to Theory of Multiple Intelligences. The research sample consisted of 36 students in the experimental group and 33 students in control group. Achievement test prepared by the researches has been applied to students for gathering data. Results are evaluated with Man Whitney U test.Findings can be summarized as:1. Pretesting results did not reveal significant difference between control group and experimental group.2. Posttests scores of experimental group and control group revealed significant differences in favor of the experimental group concluding that application of Theory of Multiple Intelligences has been efficient.3. Since the permanence tests conducted on experimental group and control group has revealed significant difference in favor of the experimental group, it is concluded that use of Theory of Multiple Intelligences has been more effective in permanency of learning.Keywords: Theory of Multiple Intelligences, Social Sciences Education, Resources of or Country

Çoklu zeka kuramı etkinlikleriyle oluşturulan öğrenme ortamının öğrenci başarısına etkisinin araştırılması

Bu araştırma, öğrencilerin bireysel farklılıklarını önemseyen ve eğitim ortamının farklı zeka alanlarına hitap edecek şekilde düzenlenmesini savunan Çoklu Zeka Kuramı’nın Sosyal Bilgiler eğitimi ve öğretiminde uygulanabilirliğini tespit etmek ve öğrencilerin Sosyal Bilgiler dersine yönelik davranışlarını olumlu yönde geliştirebilmelerinde bu kuramın etkisini göstermek amacıyla yapılmıştır. Araştırma için, altıncı sınıf Sosyal Bilgiler dersi üniteleri içinden ‘Ülkemizin Kaynakları’ ünitesi seçilmiştir. Çoklu Zeka Kuramı’nın öğrencilerin Ülkemizin Kaynakları ünitesindeki başarılarına ve bilgilerindeki kalıcılığına etkisini belirlemek amaçlanmıştır. Araştırma, 2014-2015 eğitim öğretim yılının ilk döneminde İstanbul Bahçelievler Kuleli Ortaokulu 6.sınıf öğrencileri ile 8 hafta süresince yürütülmüştür. Araştırmada kontrol gruplu ön test – son test modeli kullanılmıştır. Okulun 6. Sınıf öğrencilerinden iki şube yansız olarak belirlenmiştir. Kontrol grubunda dersler yapılandırmacı yaklaşıma dayalı olarak işlenirken, deney grubunda Çoklu Zeka Kuramı’na göre oluşturulan etkinlikler ile işlenmiştir. Araştırma örneklemini deney grubunda 36, kontrol grubunda 33 öğrenci oluşturmuştur. Veri toplama aracı olarak, öğrencilere araştırmacı tarafından hazırlanan başarı testi uygulanmıştır. Elde edilen veriler Man Whitney U testi ile değerlendirilmiştir. Araştırmadan elde edilen bulgular şöyle lenebilir: 1. Deney grubu ile kontrol grubunun ön test puanları arasında anlamlı bir fark bulunmamaktadır. 2. Deney grubu ve kontrol grubunun son test puanlarında deney grubunun lehine anlamlı farklılıklar bulunduğundan, Çoklu Zeka Kuramı uygulamaları ile öğretim etkili olmuştur. 3. Deney grubu ve kontrol grubuna uygulanan kalıcılık testinde deney grubunun lehine anlamlı bir fark bulunduğundan, Çoklu Zeka Kuramı uygulamaları öğrenmedeki kalıcılık üzerinde daha etkili olmuştur. Anahtar Kelimeler: Çoklu Zeka Kuramı, Sosyal Bilgiler Öğretimi, Ülkemizin Kaynakları. ABSTRACT This research aims to determine feasibility of Theory of Multiple Intelligences, a theory that regards individual differences of students and suggests organization of education environment so as to address different intelligence modalities in teaching Social Sciences and to reveal the impact of this theory in improving conduct of students towards Social Sciences classes. For the research the chapter titled “Resources of our Country” has been selected among the sixth grade Social Sciences chapters. The aim is to determine the contribution of Theory of Multiple Intelligences to the success of the students and memorability of the information contained therein. Research has been conducted for 6 weeks among the 6th grade students of İstanbul Bahçelievler Kuleli Middle School in the first semester of academic year 2014-2015. The research utilizes pretest-posttest design with control group. Two classes of the 6th graders of the school has been selected impartially. While the courses were performed according to constructivist approach in the control group, the courses in the experimental group were conducted with activities constructed according to Theory of Multiple Intelligences. The research sample consisted of 36 students in the experimental group and 33 students in control group. Achievement test prepared by the researches has been applied to students for gathering data. Results are evaluated with Man Whitney U test. Findings can be summarized as: 1. Pretesting results did not reveal significant difference between control group and experimental group. 2. Posttests scores of experimental group and control group revealed significant differences in favor of the experimental group concluding that application of Theory of Multiple Intelligences has been efficient. 3. Since the permanence tests conducted on experimental group and control group has revealed significant difference in favor of the experimental group, it is concluded that use of Theory of Multiple Intelligences has been more effective in permanency of learning. Keywords: Theory of Multiple Intelligences, Social Sciences Education, Resources of or Country

Calibrated localization relationships for elastic polycrystalline aggregates

Multiscale modeling of material systems demands novel solution strategies to simulating physical phenomena that occur in a hierarchy of length scales. Majority of the current approaches involve one way coupling such that the information is transferred from a lower length scale to a higher length scale. To enable bi-directional scale-bridging, a new data-driven framework called Materials Knowledge System (MKS) has been developed recently. The remarkable advantages of MKS in establishing computationally efficient localization linkages (e.g., spatial distribution of a field in lower length scale for an imposed loading condition in higher length scale) have been demonstrated in prior work. In prior work, the viability and computational advantages of the MKS approach were demonstrated in a number of case studies involving multiphase composites, where the local material state in each spatial bin of the volume element was permitted to be any one of a limited number of material phases (i.e., restricted to a set of discrete local states of the material). As a major extension, the MKS framework has been extended for polycrystalline aggregates which need to incorporate crystal lattice orientation as a continuous local state. Another important extension of the MKS approach that permits calibration of the influence kernels of the localization linkages for an entire class of low to moderate contrast material systems will also be presented. This major extension of the MKS framework for elastic deformation of polycrystals is achieved by employing compact Fourier representations of functions defined in the crystal orientation space. The viability of this new formulation will be presented for several case studies involving single and multi-phase polycrystals.Ph.D

Evaluation of Ti–Mn Alloys for Additive Manufacturing Using High-Throughput Experimental Assays and Gaussian Process Regression

Compositionally graded cylinders of Ti–Mn alloys were produced using the Laser Engineered Net Shaping (LENS™) technique, with Mn content varying from 0 to 12 wt.% along the cylinder axis. The cylinders were subjected to different post-build heat treatments to produce a large sample library of α–β microstructures. The microstructures in the sample library were studied using back-scattered electron (BSE) imaging in a scanning electron microscope (SEM), and their mechanical properties were evaluated using spherical indentation stress–strain protocols. These protocols revealed that the microstructures exhibited features with averaged chord lengths in the range of 0.17–1.78 μm, and beta content in the range of 20–83 vol.%. The estimated values of the Young’s moduli and tensile yield strengths from spherical indentation were found to vary in the ranges of 97–130 GPa and 828–1864 MPa, respectively. The combined use of the LENS technique along with the spherical indentation protocols was found to facilitate the rapid exploration of material and process spaces. Analyses of the correlations between the process conditions, several key microstructural features, and the measured material properties were performed via Gaussian process regression (GPR). These data-driven statistical models provided valuable insights into the underlying correlations between these variables.This article is published as Gong, Xinyi, Yuksel C. Yabansu, Peter C. Collins, and Surya R. Kalidindi. "Evaluation of Ti–Mn Alloys for Additive Manufacturing Using High-Throughput Experimental Assays and Gaussian Process Regression." Materials 13, no. 20 (2020): 4641. DOI: 10.3390/ma13204641. Posted with permission.</p

Quantification and classification of microstructures in ternary eutectic alloys using 2-point spatial correlations and principal component analyses

Eutectic solidification gives rise to a number of distinct microstructure patterns that might include lamella, rods and labyrinths in binary alloys. However, as the number of phases and components increases, the number of possible patterns that might be obtained during bulk solidification also become larger. While the morphological attributes of binary eutectic solidification have been fairly well understood, the same is not true for ternary and higher multicomponent alloys. In this paper, we study and quantify microstructures in ternary alloys as a function of two essential parameters, namely, the volume fraction of the solid phases and the surface energies of the interfaces (in particular the solid-liquid interfaces). For the selected ensemble of microstructures, quantification and classification were carried out using a recently developed data-driven (objective) approach based on principal component analyses of 2-point correlations. It is demonstrated that the method is capable of analyzing and quantifying the similarity/difference measures between the elements of the selected ensemble of microstructure

Supplementary Material for KDD2017: Efficient and Accurate Materials Structure-Property Linkages using 3D Convolutional Neural Networks

Code and Data to reproduce the work described in the KDD submission: Efficient and Accurate Materials Structure-Property Linkages using 3D Convolutional Neural Networks