Hibrit doğal elyaf takviyeli kompozitlerde elyaf dizilim sıralamasının ve farklı yaşlandırma proseslerinin mekanik performansa etkisi
The effect of different aging procedures and stacking squence on mechanical performance of hybrid natural fiber reinforced composites
- Tez No: 1011440
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE BEDELOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mühendislik Bilimleri, Polymer Science and Technology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Polimer Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kompozit malzemeler yoğunluk, çevresel dayanımlar, korozyon direnci, tasarım esnekliği, yüksek mukavemet vb. özellikleri ile ön plana çıkmaktadır. Sağlamış olduğu bu avantajlar kompozit malzemelerin taşımacılık, uzay, inşaat, uçak gibi endüstri alanlarında kullanımını yaygınlaştırmıştır. Doğada bulunan canlı/cansız her nesnenin tıpkı insanoğlu gibi bir yaşam ömrü bulunmaktadır. Bu süre zarfında çeşitli birçok parametrede çevresel değişimlere maruz kalınmaktadır. Maruz kalınan bu farklı yaşlanma döngüleri malzemelerin performanslarında kayıplar yaşanmasına neden olmaktadır. Bu çalışma kapsamında %100 bazalt, %66 bazalt+%37 kenevir, %37 bazalt+%66 kenevir ve %100 kenevir kompozit plakalar farklı elyaf dizilim sıralamalarında üretilmiştir. Üretilen kompozit paneller oda koşulu dahil olmak üzere 5 farklı çevresel koşulda test edilmiştir. Oda koşulu harici diğer uygulanan farklı yaşlandırma prosesleri şu şekildedir; 1) -20±2 °C 8 gün dondurucu, 2) 40±2 °C, %95 Bağıl Nem (RH) 8 gün kataplasm, 3) 80±2 °C 8 gün fırınlama, 4) 40±2 °C, %95 Bağıl Nem (RH) 16 saat (h) + -20±2 °C 8 saat (h) dondurucu + 80±2 °C 16 saat (h) fırınlama + 23±2 °C 8 saat (h) oda koşulu şartlandırması yapılarak 4 tekrarlı çevrim ile toplamda 8 gün uygulanmıştır. Farklı elyaf dizilimindeki kompozit panellerin referans oda koşulundaki mekanik davranışları kontrol edilmiş olup, farklı yaşlandırma proseslerine karşı göstermiş oldukları performanslar incelenmiştir. Yapılan çalışmanın sonucunda oda koşulundaki testlerde bio-inert yapıdaki bazalt elyaf takviyeli kompozitlerin doğal kenevir elyaf takviyeli kompozitlere kıyasla tüm mekanik testlerde daha yüksek dayanım gösterdiği, hibrit uygulamalarda ise bazalt elyaf içeriği azaldıkça mekanik dayanımlarda düşüş olduğu görülmüştür. Uygulanan tüm yaşlandırma prosedürleri kompozit panellerin hepsinde mekanik dayanım düşüşüne sebep olmuştur. Fakat bu düşüşler kenevir elyaf takviyeli kompozitlerde daha dramatik görülmüştür. Bazalt elyaf içeriği arttıkça yaşlandırma prosesleri sonrası mekanik dayanım kayıplarının daha az olduğu tespit edilmiştir. Dolayısıyla bazalt elyaf hem oda koşulunda hem de yaşlandırma sonrası performans kontrollerinde en yüksek performansı göstermiştir. Yaşlandırma proseslerinin birbiri arasındaki etki incelendiğinde, dondurucu proses uygulamasının etkisi diğerlerine kıyasla daha az hissedilir iken, döngüsel yaşlandırma çevriminin tüm numune grupları ve testlerde en sert dayanım kayıplarına neden olduğu tespit edilmiştir. Doğada bulunan her nesne ve canlı gibi, bu malzemeler de yaşlanmaya maruz kalmaktadır. Fakat burada uygun fiber oryantasyonu ile bundan daha minimal etkilenmek mümkündür.
Özet (Çeviri)
Composite materials stand out due to their properties such as low density, environmental resistance, corrosion resistance, design flexibility, and high strength. These advantages have made composites widely used in various industrial fields such as transportation, aerospace, construction, and aviation. Every living or non-living entity in nature, just like human beings, has a certain lifespan. During this period, various environmental changes occur depending on numerous parameters. These different aging cycles cause degradation in the performance of materials over time. Within the scope of this study, composite plates with fiber compositions of 100% basalt, 66% basalt + 37% hemp, 37% basalt + 66% hemp, and 100% hemp were produced with different fiber stacking sequences. The produced composite panels were tested under five different environmental conditions, including room temperature. The other aging processes applied, apart from the room condition, are as follows: 1) Freezing at –20 ± 2 °C for 8 days, 2) Cataplasm exposure at 40 ± 2 °C and 95% relative humidity (RH) for 8 days, 3) Oven aging at 80 ± 2 °C for 8 days, 4) Cyclic conditioning consisting of 40 ± 2 °C, 95% RH for 16 h → –20 ± 2 °C freezing for 8 h → 80 ± 2 °C oven aging for 16 h → 23 ± 2 °C room conditioning for 8 h, repeated for four cycles, corresponding to a total of 8 days. The mechanical behavior of composite panels with different fiber stacking sequences was evaluated under reference (room) conditions, and their performance under different aging processes was comparatively examined. The study results showed that bio-inert basalt fiber-reinforced composites exhibited higher strength than natural hemp fiber-reinforced composites in all mechanical tests at room temperature. In hybrid applications, mechanical strength decreased as basalt fiber content decreased. All aging procedures reduced the mechanical strength in all composite panels. However, these decreases were more dramatic in hemp fiber-reinforced composites. It was found that as the basalt fiber content increased, the mechanical strength losses after aging were less pronounced. Therefore, basalt fiber showed the highest performance in both room temperature and post-aging performance controls. When the effects of aging processes were examined, the freezing process was less noticeable than the others. In contrast, the cyclic aging was found to cause the most significant strength losses across all sample groups and tests. Like all objects and living things in nature, these materials are subject to aging. However, this effect can be minimized with appropriate fiber orientation.
Benzer Tezler
- Hibrit elyaf takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical properties of hybrid fiber reinforced composites
EMRE SERBEST
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Otomotiv MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERCAN ŞİMŞİR
DOÇ. İBRAHİM YAVUZ
- Farklı ortam koşullarında bekletilen doğal lif takviyeli hibrit kompozitlerin burkulma davranışlarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation on buckling behavior of natural fiber reinforced hybrid composites exposed to different environment conditions
MUSTAFA MUZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ÖNDÜRÜCÜ
- Development of vibration performances of hybrid laminated composite materials by using stochastic methods
Tabakalı hibrit kompozit malzemelerin titreşim performanslarının stokastik optimizasyon yöntemleri kullanılarak geliştirilmesi
MELİH SAVRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT AYDIN
- Production and analysis of physio-mechanical properties of jute and hemp fiber reinforced unsaturated polyester matrix hybrid composites
Jüt ve kenevir elyaf takviyeli doymaşmış polyester matrisli hibrit kompozitlerin üretimi ve fizyo-mekanik özelliklerinin analizi
MD ZAHIDUL ISLAM
Doktora
İngilizce
2022
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMEL CEYHUN SABIR
- Dynamic behavior of hemp based composite structures
Kenevir esaslı kompozit yapıların dinamik davranışı
AYKUT ÇETİN
Doktora
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN KURTARAN