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

• Main Authors: Necip Fazıl Karakurt, Aysun Sağbaş
• Format: Article
• Language: English
• Published: Bursa Uludag University 2020-12-01
• Series: Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering
• Subjects: response surface design; wear; epoxy matrix composite; regression; artificial neural networks; tepki yüzeyi tasarımı; aşınma; epoksi matrisli kompozit malzeme; regresyon; yapay sinir ağları
• Online Access: https://dergipark.org.tr/tr/pub/uumfd/issue/57911/711221

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.