Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi

Seda Yetkin; Gonca Ozmen Koca; Mustafa Ay; Zuhtu Hakan Akpolat; Cafer Bal

Research Article

Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi

Year 2017, Volume: 17 Issue: 2, 825 - 833, 31.08.2017

Seda Yetkin Gonca Ozmen Koca Mustafa Ay Zuhtu Hakan Akpolat Cafer Bal

Abstract

Bu çalışmada akışkan içerisinde hareket eden carangiform yüzüş moduna sahip üçboyutlu ve çokeklemlibir robot balık modeline etki eden hız, basınç ve girdap değerlerinin bulunması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda HAD (Hesaplamalı akışkanlar dinamiği) yazılımlarından biri olan Ansys paket programı ileüç boyutlu robot balığın hidrodinamik analizi gerçekleştirilmiştir. Bu analizde FSI (akışkan-yapı analizi) yöntemi kullanılmıştır. Analiz sırasında kullanılan üç boyutlu ve çok eklemli robot balık modelinin SolidWorks paket programında tasarımı gerçekleştirilmiştir. Analizin ilk aşamasında robot balık sabit tutularak sınırları belirli bir havuz içerisinde akışkan olarak seçilen suya farklı hız değerleri uygulanmıştır ve bu değerler için balığa etki eden hız, basınç ve girdap değerleri incelenmiştir. Analizin ikinci aşamasında ise durgun akışkan ortamında robot balığın farklı iki yüzüş modeline ait (düz yüzüş ve dönüş)açı değerleri eklemlere uygulanarak balığın hareketleri sağlanmıştır. Buçalışma ile carangiform üç boyutlu ve çok eklemli biomimetik birrobot balığın deneysel gerçeklemesinden önce Ansys ortamına yansıtılmasıyla sınırları belirli bir havuz içerisinde hız, basınç ve girdap değerlerinin bulunması hedeflenmiştir.

Keywords

Robot balık, Hidrodinamik analiz, HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği), FSI (Akışkan-Yapı Analizi)

References

Anton, M. ve Listak, M., 2011. Hydrodynamic optimization of a relative link lengths for a biomimetic robotic fish, 15th International Conference on Advanced Robotics, Tallinn, 530-535.
Ay, M., Koca, G.O., Yetkin, S., Bal, C. ve Akpolat, H. Z., 2017. Farklı Kuyruk Modellerine Sahip Bir Robot Balığın Fsı Analizi, DergiPark, Tallinn, 1(12), 78-89.
Bayer, F., Arnold M. ve Cheng P.W., 2013. Analysis of Floating Offshore Wind Turbine Hydrodynamics Using coupled CFD and Multibody Methods, Proceedings of the Twenty-third (2013) International Offshore and Polar Engineering, Alaska, 261-267.
Guan, Z., 2012. 3D Locomotion Biomimetic Robot Fish with Haptic Feedback, Doktora Tezi, Deakin University, Avustralya, 181. Guan, Z., Gao, W., Gu, N. ve Nahavandi, S., 2010. 3D hydrodynamic analysis of a biomimetic robot fish, 11th International Conference, Singapore, 793 -798.
Lee, J.E, Park, H.C., Choi H. S., Kyung, J., Yun, D., Jeong, S., ve Ryu, Y., 2013. Numerical Simulation for Biomimetic Robot Fish, 13th International Conference ,Gwangju, 890-893. Liu, H. ve Hu, H. 2010. Biological Inspiration: From Carangiform Fish to Multi-Joint Robotic Fish, Journal of Bionic Engineering, March, 35 -48, 7.
Mohammadshahı, D., Yousefı, K, A., Bahmanyar, S. ve Malekı, H., 2008. Design, fabrication and hydrodynamic analysis of a biomimetic robot fish, Internatıonal Journal Of Mechanıcs, 2(6), 59-66.
Mohammadshahı, D., Yousefı, K, A., Bahmanyar, S. ve Malekı, H., 2008. Design, fabrication and hydrodynamic analysis of a biomimetic robot fish, 10th WSEAS Int. Conf. on Automatıc Control, Istanbul, 249-254.
Park, H. C., Lee, J. H., Choi, H. S., Kyung, J., Yun, D., Jeong, S., ve Ryu, Y., 2013. Application of FSI (Fluid Structure Interaction) to biomimetic robot fish, Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence , Jeju, 439-441.
Praveen, P.C. ve Krishmankutty P., 2013. Study on the effect of body length on the hydrodynamic performance of an axi-symmetric underwater vehicle, Indian Journal of Geo-Marine Sciences ,42(8), 1013-1022.
Rajendran, S. ve Purushothaman, Dr.K., 2012. Analysis of a centrifugal pump impeller using ANSYS-CFX, International Journal of Engineering Research & Technology, 1(3), 2278-0181.
Taverna, L., Chellali, R., ve Rossi, L., 2010. 3D simulation of robotic fish interactions with physic-based underwater environment, OCEANS 2010 IEEE, Sydney, 1 – 4,
Topcu, S. ve Çicek, İ., 2013. Gemi itme sistemi çalışmalarında hesaplamalı direnç analizleri, 5. Ulusal Denizcilik Kongresi, İstanbul.
Wang, M., Yu, J ve Tan, M. 2009. Modeling neural control of robotic fish with pectoral fins using a CPG-based network, 48th IEEE Conference on Decision and Control, Shanghai, 6502-6507.
1-http://www.balikavi.net/forum/archive/index.php/t-39956.html (11.07.2016)

Year 2017, Volume: 17 Issue: 2, 825 - 833, 31.08.2017

Seda Yetkin Gonca Ozmen Koca Mustafa Ay Zuhtu Hakan Akpolat Cafer Bal

Abstract

References

Anton, M. ve Listak, M., 2011. Hydrodynamic optimization of a relative link lengths for a biomimetic robotic fish, 15th International Conference on Advanced Robotics, Tallinn, 530-535.
Ay, M., Koca, G.O., Yetkin, S., Bal, C. ve Akpolat, H. Z., 2017. Farklı Kuyruk Modellerine Sahip Bir Robot Balığın Fsı Analizi, DergiPark, Tallinn, 1(12), 78-89.
Bayer, F., Arnold M. ve Cheng P.W., 2013. Analysis of Floating Offshore Wind Turbine Hydrodynamics Using coupled CFD and Multibody Methods, Proceedings of the Twenty-third (2013) International Offshore and Polar Engineering, Alaska, 261-267.
Guan, Z., 2012. 3D Locomotion Biomimetic Robot Fish with Haptic Feedback, Doktora Tezi, Deakin University, Avustralya, 181. Guan, Z., Gao, W., Gu, N. ve Nahavandi, S., 2010. 3D hydrodynamic analysis of a biomimetic robot fish, 11th International Conference, Singapore, 793 -798.
Lee, J.E, Park, H.C., Choi H. S., Kyung, J., Yun, D., Jeong, S., ve Ryu, Y., 2013. Numerical Simulation for Biomimetic Robot Fish, 13th International Conference ,Gwangju, 890-893. Liu, H. ve Hu, H. 2010. Biological Inspiration: From Carangiform Fish to Multi-Joint Robotic Fish, Journal of Bionic Engineering, March, 35 -48, 7.
Mohammadshahı, D., Yousefı, K, A., Bahmanyar, S. ve Malekı, H., 2008. Design, fabrication and hydrodynamic analysis of a biomimetic robot fish, Internatıonal Journal Of Mechanıcs, 2(6), 59-66.
Mohammadshahı, D., Yousefı, K, A., Bahmanyar, S. ve Malekı, H., 2008. Design, fabrication and hydrodynamic analysis of a biomimetic robot fish, 10th WSEAS Int. Conf. on Automatıc Control, Istanbul, 249-254.
Park, H. C., Lee, J. H., Choi, H. S., Kyung, J., Yun, D., Jeong, S., ve Ryu, Y., 2013. Application of FSI (Fluid Structure Interaction) to biomimetic robot fish, Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence , Jeju, 439-441.
Praveen, P.C. ve Krishmankutty P., 2013. Study on the effect of body length on the hydrodynamic performance of an axi-symmetric underwater vehicle, Indian Journal of Geo-Marine Sciences ,42(8), 1013-1022.
Rajendran, S. ve Purushothaman, Dr.K., 2012. Analysis of a centrifugal pump impeller using ANSYS-CFX, International Journal of Engineering Research & Technology, 1(3), 2278-0181.
Taverna, L., Chellali, R., ve Rossi, L., 2010. 3D simulation of robotic fish interactions with physic-based underwater environment, OCEANS 2010 IEEE, Sydney, 1 – 4,
Topcu, S. ve Çicek, İ., 2013. Gemi itme sistemi çalışmalarında hesaplamalı direnç analizleri, 5. Ulusal Denizcilik Kongresi, İstanbul.
Wang, M., Yu, J ve Tan, M. 2009. Modeling neural control of robotic fish with pectoral fins using a CPG-based network, 48th IEEE Conference on Decision and Control, Shanghai, 6502-6507.
1-http://www.balikavi.net/forum/archive/index.php/t-39956.html (11.07.2016)

There are 14 citations in total.

Details

Primary Language	Turkish
Journal Section	Articles
Authors	Seda Yetkin This is me Gonca Ozmen Koca Mustafa Ay This is me Zuhtu Hakan Akpolat This is me Cafer Bal This is me
Publication Date	August 31, 2017
Submission Date	July 20, 2016
Published in Issue	Year 2017 Volume: 17 Issue: 2

Cite

APA	Yetkin, S., Ozmen Koca, G., Ay, M., Akpolat, Z. H., et al. (2017). Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(2), 825-833.
AMA	Yetkin S, Ozmen Koca G, Ay M, Akpolat ZH, Bal C. Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. August 2017;17(2):825-833.
Chicago	Yetkin, Seda, Gonca Ozmen Koca, Mustafa Ay, Zuhtu Hakan Akpolat, and Cafer Bal. “Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 17, no. 2 (August 2017): 825-33.
EndNote	Yetkin S, Ozmen Koca G, Ay M, Akpolat ZH, Bal C (August 1, 2017) Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 17 2 825–833.
IEEE	S. Yetkin, G. Ozmen Koca, M. Ay, Z. H. Akpolat, and C. Bal, “Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 17, no. 2, pp. 825–833, 2017.
ISNAD	Yetkin, Seda et al. “Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 17/2 (August 2017), 825-833.
JAMA	Yetkin S, Ozmen Koca G, Ay M, Akpolat ZH, Bal C. Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2017;17:825–833.
MLA	Yetkin, Seda et al. “Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 17, no. 2, 2017, pp. 825-33.
Vancouver	Yetkin S, Ozmen Koca G, Ay M, Akpolat ZH, Bal C. Üç Boyutlu Çok Eklemli Biomimetik Carangiform Türü Bir Robot Balığın FSI Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2017;17(2):825-33.