Arşiv

Archive for the ‘Mühendislik’ Category

İstatiksel Enerji Analizi (SEA) Nedir? (Ben Ne İş Yapıyorum – 5)

Eylül 21, 2017 1 yorum

Daha çok havacılık, uzay ve denizcilik sektörlerinde yaygın olarak kullanılan bir yöntem olan İstatiksel Enerji Analizi (Statistical Energy Analysis – SEA); gelişen teknoloji, regülasyonlar ve konfor ihtiyacı karşısında son 10-15 yıldır otomotiv sektöründe de kullanılmaktadır. Bu yöntemle, ben ve şirketim 2013’te başladığımız ve benim yürüttüğüm TÜBİTAK destekli bir projeyle tanıştık. Bu projenin çıktısını Euronoise’15’te de yayınlama şansına eriştik [1]. Okuduğunuz bu yazı, şirket içi bilgi kütüphanesi için yazdığım bir prosedürün başında yer alan açıklama bölümüdür. Konu hakkında Türkçe kaynak olması açısından, gizlilik içermeyen ve İngilizce’sini bir sürü kaynakta bulabileceğiniz bilgileri özet halinde paylaşıyorum.

Sanal analiz metotlarından en yaygın kullanılanı Sonlu Elemanlar Analizidir (Finite Element Analysis – FEA). Fakat FEA, modal tabanlı analizlerde çözücü yapısı gereği –ortalama eleman boyutuna bağlı olarak- yaklaşık 400 Hz’den sonra güvenilir sonuçlar verememektedir. Ayrıca FEA, modal tabanlı analizleri lineer çözdüğünden akustik paket malzemeleri için önemli olan nonlineer malzeme değerleri girilememektedir.

Bu yüzden dünyada 400 Hz üstü için yapılacak sanal analizlerde FEA harici sanal metotlar kullanılmaktadır. Bu metotlar arasında da en yaygın kullanılanı İstatiksel Enerji Analizidir (Statistical Energy Analysis – SEA). SEA, lineer enerji denklemlerini kullanarak bir sanal modelde ses iletim hesaplarını yapmaktadır.

Bir aracın SEA modeli

FEA’daki elemanın karşılığı SEA’da altsistemdir (subsystem). Altsistem, FEA’daki gibi düğüm noktalarının (node) birleştirilmesiyle oluşturulur. Lakin FEA’nın tam tersine, SEA’da bir altsistem ne kadar büyükse analiz için o kadar iyidir. Analiz çözümünde enerji denklemleri kullanıldığından bir altsistem ne kadar enerji sahibiyse o kadar doğru/güvenilir sonuç vermektedir. Altsistem büyük olursa da taşıdığı enerji miktarı artacaktır. Bu yüzden elemanın kendi mod sayısının (modal yoğunluk) olabildiğince yüksek olması arzulanır. Lakin farklı sebeplerden dolayı her zaman bu büyüklük sağlanamaz. SEA’nın orta ve yüksek frekans bantlarında daha etkili olmasının sebebi de budur. Altsistemlerin modal yoğunluğu daha yüksek frekans bantlarında daha fazla olduğundan sonuçlar da daha güvenilir çıkmaktadır.

Bu sebeplerle SEA, 300-400 Hz altında çözüm üretse de pek gerçekçi değildir. SEA’nın esas etkin olduğu aralık, 1000-10000 Hz’dir. 300-1000 Hz aralığında ise gerçekçi sonuçlar elde etmek için dünyada hibrit metotlar (SEA-FE, SEA-BEM gibi) kullanılmaktadır. Otomotiv projeleri için orta frekans bantlarında (300-1000 Hz) da SEA yeterli güvenilirlikte sonuçlar vermektedir.

İki SEA kavitesi (saydam olanlar) ve onları çevreleyen yapısal altsistemler

SEA’nin üzerinde durulması gereken başka bir özelliği, sistemler arası ses iletimi üzerinden çözüm yaptığından havanın geometrik gerçekliğinin, yapısal parçaların (aracın) geometrisinden daha öncelikli olmasıdır. Modelleme metodolojisi de bunun üzerine kurulmalıdır. Yapısal parçalarda –altsistemleri olabildiğince büyük tutmak da gerekliliğinden- detaylar en aza indirilmeye çalışılır. Öncelik, havaya ses geçişini etkileyen malzeme farklılıkları ve havanın modal durumunu etkileyecek geometrik farklılıklardadır. Diğer detaylar önemsizdir, sonuçları neredeyse hiç etkilemez.

Bir aracın yan yana FEA ve SEA modelleri

Yukarıda değinildiği gibi, malzeme SEA için çok önemlidir. Çünkü malzemenin ses yutum/geçirme katsayısı iki altsistem arası sesin iletiminde doğrudan etkilidir. Bu yüzden araçta kullanılan tüm malzemelerin, bilhassa akustik izolasyona yönelik olan trim malzemelerin özelliklerinin doğru olarak programa girilmesi önem arz etmektedir. Keza fitil gibi parçaların iletim kaybı (transmission loss) değerleri, kesişim yerlerindeki sızıntı alanları (leakage) da modele tanımlanmalıdır. Zaten SEA, otomotiv projelerinde genelde akustik malzemelerin alan, özellik ve kalınlık seçimleri için yapılmaktadır.

Bir SEA yazılımı olan ve benim de SEA analizi için kullandığım VA One’da ara yüz

Son olarak SEA’nın adında geçen istatistik kısmına vurgu yapılmalıdır. SEA, belli bir hata payıyla çözümleme yapan istatiksel bir metottur. Literatürde ±3 dB hata payı olabileceği belirtilmektedir ve 3 dB akustik ölçümler için kayda değer bir niceliktir.

[1] A. Botke, E. Erensoy and C. Sevginer, Modeling and Validation Processes of an Electric Vehicle with Statistical Energy Analysis, Euronoise 2015, pp. 1417-1422, Maastricht, Netherlands, 2015.

Not: Fotoğrafların hepsi jeneriktir ve çalıştığım projelerle ilgisi yoktur.

Diğer sanal analiz ve NVH yazılarım:

Sonlu Elemanlar Analizi Nedir?

Sonlu Elemanlar Analizi Nedir? – Teori

NVH Nedir?

NVH Analizleri Nelerdir?

Reklamlar

Üniversite Öğrencilerine ve Yeni Mezunlara Tavsiyeler

Ocak 29, 2017 Yorum bırakın

Bu yazıyı uzun zamandır yazacağım ama hep erteliyordum. Artık yazmam gerek çünkü artık neredeyse ayda bir, bu konuda soru geliyor. Hem cevapları tek bir yerde toplamak iyi olur, hem sormaya çekinenlere yardımcı olmuş olurum, hem de akla gelmeyen hususlara değinirim.

Öncelikle şunu söylemeliyim: Ben sadece tavsiye veriyorum. Mezuniyetten beri 8.5 yıl geçmiş biri olarak gördüklerimi ve deneyimlediklerimi yazıyorum.  Herkesin hayatı kendisine özel ve farklı. O yüzden hayatınızla ilgili karar alırken, tavsiyeleri sadece dinleyin. Seçimler, sorumlulukları ve getirileri tamamen size aittir.

Şimdi maddeler hâlinde tavsiyelere geçelim:

  • İngilizce: Hangi mesleği yaparsanız yapın İngilizce şart. Kabul edin veya etmeyin, 21. yüzyılda global bir çağda yaşıyoruz. Her yerde ve zamanda İngilizce geçerli. Mezun olana kadar İngilizce’nizi bitirmeye çalışın.english Daha fazlasını oku…

Volkswagen Skandalı, Teknik Açıklaması ve Ötesi

Eylül 23, 2015 43 yorum

ÖNEMLİ NOT: Bu yazı, bir blog yazısıdır ve hiçbir şekilde akademik bir nitelik veya haber mantığı taşımamaktadır. Sadece benim bilgi birikimlerimi ve düşüncelerimi içermektedir. Bunlar da gayet yanlış olabilir. Yanlışsa da en  alttaki ‘GÜNCELLEME’ bölümünde konu ile açıklama girmeye çalışacağım. Yazı ile ilgili hakaret içermeyen (ki içerenleri de koydum biraz) olumsuz yorumları da en alttaki yorumlardan okuyabilirsiniz.

Dünya yeni bir skandalla çalkalanıyor ve şahsi fikrim bunun salt bir şirket krizi olmadığı yönünde. Lâkin bu teorimden önce olayı basit bir şekilde açıklamak gerekiyor: Nedir bu Volkswagen skandalı?

İlk bilinmesi gereken teknik detay, Amerika ve Avrupa’da bir aracın farklı şekilde satış tescili alması. Avrupa’da bir aracın tescil alabilmesi için, devlet kontrolünde tüm gerekli testlerden geçmesi gerekiyor. Türkiye’de de bu sistem geçerli. Amerika’da ise işler biraz çetrefilli: Bir araca ait tüm teknik detaylar bir forma yazılarak devlete teslim ediliyor ve onaylanırsa tescil alınıyor. Fakat (!) araç satışa çıktıktan sonra devletin test şirketi, araç üreticisinin haberi olmadan piyasadan bir aracı satın alıyor ve tüm testlerini yapıp dokümanda beyan ettikleriyle uyup uymadığını kontrol ediyor. Uyuyorsa, test ücretini şirkete fatura ediyor sadece. Ama uymuyorsa gelsin milyar dolarlık cezalar!

vw

Volkswagen’e olan da budur! Aracın emisyon oranlarının beyan ettiği orandan 40 kat fazla olduğu tespit edilmiş. Skandal da kopmuş! İkinci sorumuz gelsin: Volkswagen gibi bir şirket bunu nasıl yapar? Daha fazlasını oku…

NVH Analizleri Nelerdir? (Ben Ne İş Yapıyorum? – 4)

Temmuz 30, 2015 19 yorum

             1. Yazı                             2. Yazı                                  3. Yazı

İnternet uçsuz bucaksız bir derya ama bu sonsuzluk, daha çok İngilizce dili ve genel konular için geçerli.  İngilizce harici bir dilde ve/veya spesifik konularda kaynak bulmak ya çok sınırlı ve yetersiz ya da imkânsız. Bunun telif hakkı, bilgi birikimini kendine saklamak, ekstra ve karşılıksız iş olması gibi çeşitli nedenleri var.

Ben bu konuda biraz farklı düşünüyorum. Bilginin paylaşarak artacağına ve bunun da bir tür yardım olduğuna inanıyorum. Daha önceki üç teknik yazımın bilhassa mühendislik öğrencileri arasında popüler olması bu yaklaşımımı doğrular nitelikte. Nitekim Türkçe dilinde mühendislik hakkında kaynak bulmak bile zor iken sanal ortamda daha da kısıtlı.

nvh

Son yazımda kabaca NVH’in ne olduğundan ve genel ilgi alanından bahsetmiştim. Bu yazıda biraz daha derine ineceğim. NVH analizlerine ve bir otomotiv şirketindeki önemi ile yerine değineceğim.

NVH kısaltması; ses (noise), titreşim (vibration) ve sertlik (harshness) kelimelerinden geliyor ve ses ile titreşimle ilgili konuları ifade ediyor. Sadece otomotivde değil; havacılık, uzay ve denizcilik sektörlerinde de NVH birimleri mevcut, hatta bu sektörlerde otomotivden daha önemli. Daha fazlasını oku…

Euronoise 2015 – Maastricht İzlenimleri – 1

Haziran 20, 2015 Yorum bırakın

Euronoise 2015’e 31 Mayıs – 3 Haziran 2015 arası gitsem de olayın geçmişi 2012’ye dayanıyor. Hayatımın oldukça gelgitli olduğu dönemlerden geçerken şirkette TEYDEB’e başvurmayı düşündüm. TEYDEB, bir şirketin ulusal çapta yeni bir teknoloji geliştirerek yeni bir ürün veya metot geliştirmesine olanak veren bir TÜBİTAK teşvik fonu. Şirketin içinde bir kişi, projeye karar verip başvuruyu hazırlar, TÜBİTAK onay verirse proje başlar. Proje bitiminde TÜBİTAK denetleyip onay verir ve proje bütçesinin belli bir kısmını (en fazla %60’ını) şirkete öder.

Benim ve bir çalışma arkadaşımın 2012 yazında hazırladığımız ve 2013 baharda onaylanan ‘Bir Elektrikli Aracın İstatiksel Enerji Analizi Metoduyla Modellenmesi ve Doğrulanması’ projesine 2013 Haziran’da başladık. Lâkin proje ortasında iş arkadaşım istifa edince, projenin %80’ini kapsayan sanal modelleme ve analiz işi bana kaldı. 2014 Ocak-Temmuz arası bu yüzden (ve diğer projelerin işleri sebebiyle) neredeyse her hafta 2-3 akşam mesaisine kaldım. TÜBİTAK’ın final raporunu Temmuz 2014’te tamamladıktan sonra tüm bu projeyi İngilizce olarak bir makalede topladım. 2014 sonbaharda da Euronoise 2015’e başvurdum. Yılbaşından hemen önce makale kabul edildi ama beklediğimiz gibi sözlü sunum olarak değil, poster sunumu olarak.

DSC_2239mr

Bu ufak hayal kırıklığına rağmen 31 Mayıs sabahı Sabiha Gökçen’de tek başımaydım. Pazar sabahının gayet tenha olacağını umarken oldukça yoğun bir kalabalık karşıladı beni. Sabahın 8 buçuğunda pasaport kontrolü kuyruğunda metrelerce kuyruk olması beni oldukça şaşırtı. Neyse ki fazla beklemeden kontrolleri geçip uçağı beklemeyi başladım.

10.40’ta havalanan uçak, 3.5 saate yakın bir yolculuk sonrası Amsterdam Schipol Havalimanı’na indi. Pasaport kontrolünden sorunsuz geçtikten sonra Maastricht’e olan yolculuğum da başladı. Yurt dışındayken bariz bir hata yapmamak adına danışmaya sormayı her zaman tercih ederim. Havalimanında da daha önce nasıl gideceğime bakmama rağmen danışmaya uğradım önce. İyi ki de yapmışım çünkü o haftasonu Schipol çevresindeki tren hatları bakımda olduğundan belli bir yere kadar otobüse binmem gerektiğini öğrendim. Böylece bahtsız bedeviliğim başlamış oldu. Daha fazlasını oku…

İnsan ve İnanç Üzerine – Dekalog I: “Yaradan’a Şirk Koşmayacaksın!”

Nisan 24, 2015 Yorum bırakın

Ne kadar süreceği belirsiz yeni bir yazı dizisine başlıyorum. 10 yazı sürecek bu serinin her birinde, Krzysztof Kieslowski’nin 1989’da Polonya Devlet Televizyonu için çektiği Dekalog serisinin bölümlerini analiz etmeye çalışacağım. Buradaki amacım derin bir inceleme yapmak değil; sonuçta ne sosyoloji, ne psikoloji, ne teoloji okudum, ne de bu konular üzerinde ciddi bir hakimiyetim var. Her insan gibi benim de inanç olgusu hakkında düşüncelerim var, ayrıca sinemaya olan derin aşkım aşikârdır. Bu iki öğenin kusursuz diyebileceğimiz bir sentezi olan Dekalog serisi, Hz. Musa’ya inen tabletlerdeki On Emir’i konu edinir. Kieslowski her bölümde yaklaşık 1 saat boyunca, Varşova’nın bir banliyösündeki toplu konutlarda bulunan bir apartmanın farklı bir sakinine odaklanarak birer emri ele alır.

dekalog

İlk bölüm, üniversitede akademisyenlik yapan Krzysztof ve tek başına büyüttüğü 10 yaşındaki Pawel’e odaklanır. Bilgisayarların daha çok yeni olmasına karşı (80’lerin sonları) oğluyla beraber küçük programlar yazan, hatta evdeki (kapıyı ve muslukları uzaktan kontrol etmek gibi) belli başlı işleri otomatize eden Krzysztof; bilime güvenen, sebep-sonuç ilişkisinin daima var olduğuna inanan ve ateist biridir. İnanç konusunda oğluyla da rahatça konuşabilmektedir. Pawel’i yetiştirmekte ona yardım eden kardeşi Irena ise inançlı bir Katolik’tir. Irena ile de inanç hakkında konuşan Pawel, ona Tanrı’nın kim olduğunu sorduğunda Irena ona sarılır ve şu anda hissettiği sevginin Tanrı olduğunu söyler. Krzysztof, Pawel’in kiliseye gitmesi gerektiğini düşünen Irena’ya karşı çıkmayarak oğlunun seçimine karışmayacağının sinyalini verir.

Pawel dışarıda paten kaymayı çok sevmektedir. Apartmanlarının dışarısındaki su birikintilerde oluşan buzlarda arkadaşlarıyla kaymaktadır. Yalnız bir gece önceden babası, meteorolojiden aldığı verileri kullanarak buzun kırılıp kırılmayacağını hesaplamaktadır. Bir önceki geceki hesap oldukça güvenli çıkıp aldığı özel ders de ertelenince yeni patenleriyle buzda kaymaya karar verir. Ama ne Kryzsztof ne de Pawel, bölümün başından beri ara ara gördüğümüz evsizin ısınmak için yaktığı ateşi hesaba katmamıştır. Ateş sebebiyle yumuşayan ve Pawel kaydığında kırılan buz, onun ölümüne sebep olur. Ondan geriye sadece, okulda televizyoncuların çektiği bir görüntü kalır.

Bölümün ana cümlesi olan “Yaradan’a şirk koşmayacaksın!” ile bölümdeki olayları göz önüne aldığımızda, ilk aklımıza gelen Kryzsztof’un bilimi/nedenselliği Tanrı’nın yerine koyması sonucunda oğlunu kaybettiği oluyor. Peki bilimin şaşmaz gerçekliğine inanıp tamamen soyut bir olgu olan Yaradan’ın yerine onu koyan Kryzsztof bu acıyla neden yüzleşmek zorunda kalıyor? Daha fazlasını oku…

Miyazaki, ARGE, mühendislik ve aşk: Kaze Tachinu

Mart 16, 2014 2 yorum

Tek hayali uçmak olan bir çocuk. Ama aşırı miyop. Diyor ki “O zaman ben de uçak mühendisi olurum!”. Okuyor, didiniyor, zehir gibi bir uçak mühendisi oluyor. Mitsubishi’de işe başlıyor. 2 dünya savaşının ortaları, Japonya emperyalizmi fark etmiş, palazlanmaya çalışıyor ve ihtiyacı olan şey bilgi, deneyim ve teknoloji. Batı’dan fersahlarca geride olduğunun farkında ama delice çalışıyor. Uçak üretmek de bu planlarının içinde. Paraya kıyıp Almanya’dan bilgi alıyor, mühendis yolluyor bilgiyi alıp getirmesi için. Bizimki de bu mühendislerden biri, uyumuyor çalışıyor. Tek umudu kendi uçağını tasarlayıp uçmasını seyredebilmek…

Jiro and paper airplane_out

Dünyada sayısız hayranı olan Miyazaki’nin emeklilik filmi Kaze Tachinu (The Wind Rises/Rüzgar Yükseliyor), 2. Dünya Savaşı öncesi Japonya’nın ilk (savaş) uçağını tasarlayan Jiro Horikoshi’nin hayatını konu alıyor. Filmlerinde fantastik unsurlar görmeye ve bu unsurların temsil ettiği metaforların soluk pastel çizimler içinde erimesine alıştığımız Miyazaki, bu sefer düş sahneleri hariç gerçekçi bir hikaye anlatıyor. Aslında sadece senaryosunu yazdığı bir önceki Ghibli (Miyazaki’ni stüdyosu) filmi Kokuriko-zaka Kara (From Up on Poppy Hill) da benzer sularda yüzüyordu. İki azimli lise öğrencisinin aşklarıyla Kore Savaşı’nın Japonya’daki etkilerini harmanlıyordu film. Bu yüzden sonraki çalışmasında bir mühendisin hayatına odaklanıp Japonya’nın 2. Dünya Savaşı öncesi durumunu incelemesini ve bunların ortasına da imkansız bir aşk yerleştirmesini hiç yadırgamadım (çoğu hayranının aksine). Daha fazlasını oku…