Research Article

TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ

Volume: 25 Number: 3 December 31, 2020
TR EN

TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ

Abstract

Yapılan çalışmada; inşaat, otomotiv ve havacılık gibi birçok sektörde geniş bir kullanım alanına sahip olan epoksi matrisli kompozit malzemenin aşınma davranışına etki eden faktörler incelenmiş olup, süreç optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Cam ve ferrokrom (karbür) katkı maddelerinin epoksi matrisli kompozit malzemenin aşınma dayanımına etkisini tahmin etmek için, Merkezi Birleşik Tasarım (MBT) uygulanarak toplam 18 deney noktasında 54 adet deney numunesi üretilmiştir. Üretilen numunelerin aşınma tepki değerleri ölçülerek Tepki Yüzeyleri Tasarımı (TYT) ve Yapay Sinir Ağları (YSA) aşınma tahmin modelleri oluşturulmuş ve bu modellerin tahmin performansı değerleri karşılaştırılmıştır. YSA yaklaşımının, sınama setinin aşınma oranı tahmininde ortalama yüzde hata değeri (MAPE) %8,18 olarak hesaplanmış olup, TYT yaklaşımının MAPE değeri %9,42 olarak bulunmuştur. Tepki değişkenindeki değişkenliğin açıklanmasında ve epoksi matrisli kompozit malzemenin aşınma davranışının tahmin edilmesinde R 2 ve ortalama kare hata (MSE) istatistikleri de incelenmiş olup, bu istatistiklerde MSE için 1,317 ve R 2 için %81,1 değerleri ile TYT yaklaşımının YSA yaklaşımına göre daha başarılı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, cam katkı oranının artması ile aşınma oranının büyük ölçüde azaldığı görülmüştür. Minimum aşınma oranı; küçük parçacıklarda cam ve ferrokrom katkı oranının sırasıyla %17,07 ve %2,93 olduğu, büyük parçacıklarda iki katkı oranının da %17,07 olduğu durumda elde edilmiştir.

Keywords

References

  1. Basavarajappa, S., Yadav, S.M., Kumar, S., Arun, K.V. ve Narendranath, S. (2011) Abrasive Wear Behavior of Granite-Filled Glass-Epoxy Composites by SiC Particles Using Statistical Analysis, Polymer-Plastics Technology and Engineering, 50, 516-524. doi: 10.1080/03602559.2010.543734
  2. Bonner, W.H. (1962) Aromatic polyketones and preparation thereof, U.S. Patent Specification.
  3. Briscoe, B., Pogosian, A. ve Tabor, D. (1974) The friction and wear of high density polythene: The action of lead oxide and copper oxide fillers, Wear, 27, 19-34. doi: 10.1016/0043-1648(74)90081-7
  4. Dadrasi, A., Fooladpanjeh, S. ve Gharahbagh, A.A. (2019) Interactions between HA/GO/epoxy resin nanocomposites: optimization, modeling and mechanical performance using central composite design and genetic algorithm, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 41(2). doi: 10.1007/s40430-019-1564-7
  5. Diler, E. A. ve Ipek, R. (2013) Main and interaction effects of matrix particle size, reinforcement particle size and volume fraction on wear characteristics of Al–SiCp composites using central composite design, Composites Part B: Engineering, 50, 371–380. doi: 10.1016/j.compositesb.2013.02.001
  6. Genel, K., Kurnaz, S., & Durman, M. (2003) Modeling of tribological properties of alumina fiber reinforced zinc–aluminum composites using artificial neural network, Materials Science and Engineering: A, 363(1-2), 203–210. doi: 10.1016/s0921-5093(03)00623-3
  7. Ghasemi, A. ve Zahediasl, S. (2012) Normality Tests for Statistical Analysis: A Guide for Non-Statisticians, Int J Endocrinol Metab, 10, 486-489. doi: 10.5812/ijem.3505
  8. Jiang, Z., Zhang, Z. ve Friedrich, K. (2007) Prediction on wear properties of polymer composites with artificial neural networks, Composites Science and Technology, 67(2), 168–176. doi: 10.1016/j.compscitech.2006.07.026

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Composite and Hybrid Materials, Industrial Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 31, 2020

Submission Date

March 30, 2020

Acceptance Date

October 28, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 25 Number: 3

APA
Karakurt, N. F., & Sağbaş, A. (2020). TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 25(3), 1325-1344. https://doi.org/10.17482/uumfd.711221
AMA
1.Karakurt NF, Sağbaş A. TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ. UUJFE. 2020;25(3):1325-1344. doi:10.17482/uumfd.711221
Chicago
Karakurt, Necip Fazıl, and Aysun Sağbaş. 2020. “TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25 (3): 1325-44. https://doi.org/10.17482/uumfd.711221.
EndNote
Karakurt NF, Sağbaş A (December 1, 2020) TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25 3 1325–1344.
IEEE
[1]N. F. Karakurt and A. Sağbaş, “TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ”, UUJFE, vol. 25, no. 3, pp. 1325–1344, Dec. 2020, doi: 10.17482/uumfd.711221.
ISNAD
Karakurt, Necip Fazıl - Sağbaş, Aysun. “TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25/3 (December 1, 2020): 1325-1344. https://doi.org/10.17482/uumfd.711221.
JAMA
1.Karakurt NF, Sağbaş A. TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ. UUJFE. 2020;25:1325–1344.
MLA
Karakurt, Necip Fazıl, and Aysun Sağbaş. “TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 25, no. 3, Dec. 2020, pp. 1325-44, doi:10.17482/uumfd.711221.
Vancouver
1.Necip Fazıl Karakurt, Aysun Sağbaş. TEPKİ YÜZEYİ TASARIMI VE YAPAY SİNİR AĞLARI YAKLAŞIMI UYGULANARAK EPOKSİ MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMENİN AŞINMA DAYANIMININ TAHMİNİ VE MODELLENMESİ. UUJFE. 2020 Dec. 1;25(3):1325-44. doi:10.17482/uumfd.711221

Cited By

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.