Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi

İÇ, Yusuf Tansel; YURDAKUL, MUSTAFA; Balcı, Arif

Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi

Arif BALCI, (Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Mustafa YURDAKUL, (Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Yusuf Tansel İÇ (Başkent Üniversitesi, Endüstri Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

12 1

Yıl: 2018 Cilt: 33 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 115 - 125 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi

Öz:

Malzeme alanında kullanılan yöntemlerde oluşan gelişmeler ve sürekli artan malzeme çeşitliliği, malzemeseçiminde yeni yaklaşımlar kullanılmasını gerekli hale getirmiştir. Bu makalede basınçlı kaplarda verilenmalzeme seçim kararlarını daha sistematik ve kapsayıcı yapmak için MATSEL olarak adlandırılan bir karardestek sistemi geliştirilmiştir. İki aşamalı bir yapısı olan MATSEL ilk aşamada bir ön eleme işlemi yaparakverilen basınçlı kap parçasının tanımlanan koşullarına göre aday malzemeleri belirler. İkinci aşamada ise çok kriterli karar verme yöntemleri olan TOPSIS, ELECTRE ve VIKOR ile aday malzemeler arasındasıralamalar oluşturulur. Her aday malzeme için üç ayrı yöntemdeki sıralamaların toplamı aday malzemeninkullanıcıya hangi sırada önerileceğini belirler. En düşük toplam sıralama notu alan aday malzeme kullanıcıyailk sırada önerilir. Çalışmada ayrıca sıralamalar arasındaki istatiksel benzerlik Spearman Sıra İlişkisi Testikullanılarak ölçülmüştür ve farklılıkların nedenleri incelenmiştir. MATSEL'in aralarından seçimyapabilmesi için oluşturulan malzeme veri tabanında bulunan malzemeler ve özellikleri ASME (AmericanSociety of Mechanical Engineers) ve Ashby malzeme seçim diyagramları kullanılarak elde edilmiştir

Anahtar Kelime:

Development of a decision support system to select materials for pressure vessels

Öz:

Improvements in technologies applied in material field and continual increase in the number of materialtypes force to develop and use new approaches in material selection. In this paper, a multi-criteria decision support system, called MATSEL, is developed to make material selection decisions for pressure vesselcomponents more thorough and inclusive. MATSEL consists of two separate stages. In the first eliminationstage of the MATSEL, it obtains a feasible set of materials for a specified pressure vessel component.MATSEL, then, uses three different multi criteria approaches namely ELECTRE, TOPSIS and VIKOR inthe second stage to rank the feasible materials. An overall total score is obtained by summing the rankingsof every feasible material and MATSEL proposes the material with the lowest total score as the most suitableone for the specified component. In this study, the statistical similarities between the rankings are alsocalculated to analyze the differences between rankings if there are any. Instead of inputting the materialsevery time MATSEL is used, a material data base is formed with the usage of ASME (American Society of Mechanical Engineers) and Ashby material selection diagrams for selection of alternative materials for thespecified application

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Varol M., Silindirik LPG Tanklarının Çeşitli Standartlara Göre Bilgisayar Yardımı İle Analizi, Makina Mühendisleri Odası, 1993.
2. Xiang B., Zhang M, Yang H. ve Lu J., Prediction of acid dew point in flue gas of boilers burning fossil fuels, Energy Fuels, 30 (4) 3365-3373, 2016.
3. Liu W., Failure analysis of a fluidisation nozzle in biomass boiler and the long-term high temperatures oxidation behaviour of 304 stainless steel, Engineering Failure Analysis, 70 419-427, 2016.
4. Najima S., Morinaga M. ve Hayashi S ., Method for Identifying Areas of Sulfidation on Water-Wall Tubes in Coal-Fired Boilers, Oxidation of Metals, 85 (3-4) 283-296, 2016.
5. Wang M.J.J. ve Chang T.C., Tool steel materials selection under fuzzy environment, Fuzzy Sets and Systems, 72 (3) 263-270, 1995.
6. Trethewey K., Wood R., Puget Y. ve Roberge P., Development of a knowledge-based system for materials management, Materials & design, 19(1) 39- 56, 1998.
7. Jee D.H. ve Kang K.J., A method for optimal material selection aided with decision making theory, Materials & Design, 21 (3) 199-206, 2000.
8. Rao R.V., A material selection model using graph theory and matrix approach, Materials Science and Engineering: A, 431 (1) 248-255, 2006.
9. Qian C., Harper L., Turner T. ve Warrior N., Structural optimisation of random discontinuous fibre composites: Part 2-Case study, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 68 417-424, 2015.
10. Rodery J.C.C.D., Selz D.B.D.A., Glaspie J.J.P., Sims J.R. ve Swanson M.G.D.A., Section VI-Div 1 Rules For Construction Of Pressure Vessels, in Companion Guide to the ASME Boiler & Pressure Vessel Code, Section VI--Div 1 Rules For Construction Of Pressure Vessels, ASME: New York, NY,2010.
11. Canonico D.A., Upitis E., Moen R.A., Rahoi D. ve Carpenter M.L., Part 2, Section II--Materials and Specifications, in Companion Guide to the ASME Boiler & Pressure Vessel Code, Volume 1, Second Edition, K.R. Rao, Editor, ASME: New York, NY, 2006.
12. Ashby M.F., Materials selection in mechanical design, MRS Bull, 30, 2005.
13. Jahan A., Mustapha F., Ismail M.Y., Sapuan S. and Bahraminasab M., A comprehensive VIKOR method for material selection, Materials & Design, 32 (3) 1215- 1221, 2011.
14. Rao R.V., A decision making methodology for material selection using an improved compromise ranking method, Materials & Design, 29 (10) 1949-1954, 2008.
15. Dehghan Manshadi B, Mahmudi H., A. Abedian and R. Mahmudi, A novel method for materials selection in mechanical design: combination of non-linear normalization and a modified digital logic method, Materials & design, 28 (1) 8-15, 2007.
16. Sapuan S., Jacob M., Mustapha F. and Ismail N., A prototype knowledge-based system for material selection of ceramic matrix composites of automotive engine components, Materials & design, 23 (8) 701-708, 2002.
17. Ullah A.S., Harib K.H., An intelligent method for selecting optimal materials and its application, Advanced Engineering Informatics, 22 (4) 473-483, 2008.
18. Maity S.R., Chakraborty S., Grinding wheel abrasive material selection using fuzzy TOPSIS method, Materials and Manufacturing Processes, 28 (4) 408-417, 2013.
19. Mansor M.R., Sapuan S., Zainudin E.S., A. Nuraini and A. Hambali, Hybrid natural and glass fibers reinforced polymer composites material selection using Analytical Hierarchy Process for automotive brake lever design, Materials & Design, 51 484-492, 2013.
20. Fayazbakhsh K., Abedian A., Manshadi B.D. ve Khabbaz R.S., Introducing a novel method for materials selection in mechanical design using Z-transformation in statistics for normalization of material properties, Materials & Design, 30 (10) 4396-4404, 2009.
21. Bahraminasab M., Jahan A., Material selection for femoral component of total knee replacement using comprehensive VIKOR, Materials & Design, 32 (8) 4471-4477, 2011.
22. Hambali A., Sapuan S., Ismail N. ve Nukman Y., Material selection of polymeric composite automotive bumper beam using analytical hierarchy process, Journal of Central South University of Technology, 17 (2) 244-256, 2010.
23. Findik F., Turan K., Materials selection for lighter wagon design with a weighted property index method, Materials & Design, 37, 470-477, 2012.
24. Chatterjee P., Athawale V.M., Chakraborty S., Materials selection using complex proportional assessment and evaluation of mixed data methods, Materials & Design, 32 (2) 851-860, 2011.
25. Zhou C., Yin G.F., Hu X.B., Multi-objective optimization of material selection for sustainable products: artificial neural networks and genetic algorithm approach, Materials & Design, 30 (4) 1209- 1215, 2009.
26. Cicek K., Celik M., Selection of porous materials in marine system design: the case of heat exchanger aboard ships, Materials & Design, 30 (10) 4260-4266, 2009.
27. Liao T.W., Two interval type 2 fuzzy TOPSIS material selection methods, Materials & Design, 88 1088-1099, 2015.
28. Yazdani M., Payam A.F., A comparative study on material selection of microelectromechanical systems electrostatic actuators using Ashby, VIKOR and TOPSIS, Materials & Design (1980-2015), 65 328-334, 2015.
29. Wu M.C., Chen T.Y., The ELECTRE multicriteria analysis approach based on intuitionistic fuzzy sets, in Fuzzy Systems, 2009. FUZZ-IEEE 2009. IEEE International Conference on, IEEE, 2009.
30. Iç Y.T., Yurdakul M., Development of a quick credibility scoring decision support system using fuzzy TOPSIS, Expert Systems with Applications, 37 (1) 567- 574, 2010.
31. Ic Y.T., Tekin M., Pamukoglu F.Z., Yildirim S.E. Development of a financial performance benchmarking model for corporate firms, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (1) 71-85, 2015.
32. Thulukkanam K., Heat Exchanger Design Handbook, CRC Press, 2013

APA	Balcı A, YURDAKUL M, İÇ Y (2018). Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. , 115 - 125.
Chicago	Balcı Arif,YURDAKUL MUSTAFA,İÇ Yusuf Tansel Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. (2018): 115 - 125.
MLA	Balcı Arif,YURDAKUL MUSTAFA,İÇ Yusuf Tansel Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. , 2018, ss.115 - 125.
AMA	Balcı A,YURDAKUL M,İÇ Y Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. . 2018; 115 - 125.
Vancouver	Balcı A,YURDAKUL M,İÇ Y Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. . 2018; 115 - 125.
IEEE	Balcı A,YURDAKUL M,İÇ Y "Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi." , ss.115 - 125, 2018.
ISNAD	Balcı, Arif vd. "Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi". (2018), 115-125.

APA	Balcı A, YURDAKUL M, İÇ Y (2018). Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(1), 115 - 125.
Chicago	Balcı Arif,YURDAKUL MUSTAFA,İÇ Yusuf Tansel Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33, no.1 (2018): 115 - 125.
MLA	Balcı Arif,YURDAKUL MUSTAFA,İÇ Yusuf Tansel Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.33, no.1, 2018, ss.115 - 125.
AMA	Balcı A,YURDAKUL M,İÇ Y Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2018; 33(1): 115 - 125.
Vancouver	Balcı A,YURDAKUL M,İÇ Y Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2018; 33(1): 115 - 125.
IEEE	Balcı A,YURDAKUL M,İÇ Y "Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33, ss.115 - 125, 2018.
ISNAD	Balcı, Arif vd. "Basınçlı kaplarda malzeme seçimine yönelik bir karar destek sisteminin geliştirilmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/1 (2018), 115-125.