Plastiklerin yorulma davranışına kristalinite derecesinin etkisi
The Effect of the degree of crystallinity on the fatigue behavior of plastics
- Tez No: 142772
- Danışmanlar: PROF. DR. İ. BARLAS ERYÜREK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
PLASTİKLERİN YORULMA DAVRANIŞINA KRİSTALİNİTE DERECESİNİN ETKİSİ ÖZET Bu çalışmada, plastiklerin zamanla değişen gerilmelerin etkisi altında meydana gelen yorulma hasarına kristalinite derecesinin etkisi, çekirdeklenme ve çatlak ilerleme safhaları için ayrı ayrı incelenmiştir. Bu inceleme sırasında literatürdeki deney sonuçlarından yararlanılarak amorf ve kristalin plastiklerin yorulma davranışları kıyaslanmış, gözlenen farklılıkların sebepleri üzerinde durulmuştur. Kristalin ve amorf plastiklerde görülen farklı deformasyon mekanizmalarının, yorulma hasarının çekirdeklenme ve çatlak ilerlemesi safhalarını önemli ölçüde etkilediği sonucuna varılmıştır. Bu nedenle amorf plastiklerin yorulma hasarında etkili olan ve crazing olarak adlandırılan deformasyon mekanizması, polistiren bir numunede deneysel olarak gözlenmiştir. Plastiklerin yorulma hasarı, gerilme genliği ve frekansa (veya deformasyon hızı) bağlı olarak ısıl yorulma hasarı ve mekanik yorulma hasarı olmak üzere iki temel mekanizmaya sahiptir. Bu çalışmada; plastik malzemelerde belirli bir gerilme genliğinde, düşük frekanslarda ve zamanla değişen yüklerin etkisi altında mekanik yorulma hasarının meydana geldiği tespit edilmiştir. İncelemenin ilk aşamasında amorf plastiklerde düşük frekanslarda yorulma hasarının çekirdeklenme ve çatlak ilerlemesi safhalarının, kristalin yapıya göre daha hızlı bir şekilde meydana geldiği belirlenmiş ve bunun sebebinin amorf plastiklerde çekme gerilmesinin etkisi altında oluşan craze yapısı olduğu tespit edilmiştir. İncelemenin ikinci aşamasında ise, yüksek frekanslardaki tekrarlı yükleme koşullarında, plastiklerde düşük ısıl iletkenlikleri nedeniyle meydana gelen ısıl yorulma hasarı incelenmiştir. Amorf plastiklerde ısıl yorulma hasarının kristalin plastiklerden daha erken oluştuğu tespit edilmiş ve sebebi incelenmiştir. Çentiksiz amorf ve kristalin numunelerde yüksek frekanslarda tekrarlı yükleme koşullarında yapıda genel bir ısınma meydana gelirken, yapısında önceden bir çentik içeren numunelerde ise çatlak ucunda yerel bir ısınmanın meydana geldiği belirlenmiştir. Sonuçta plastiklerin yorulma hasarında malzemede meydana gelen genel ısınma çekirdeklenme safhasında yorulma ömrünü kısaltan bir faktördür. Çatlak ilerleme safhasında ise yerel ısınma, çatlak ucunu kütleştirerek çatlak ilerlemesinin yavaşlamasına sebep olduğu için yorulma ömrünü arttıran bir faktördür. xı
Özet (Çeviri)
THE EFFECT OF THE DEGREE OF CRYSTALLINITY ON THE FATIGUE BEHAVIOUR OF PLASTICS SUMMARY In this study, the effect of degree of crystallinity to the fatigue failure of plastics under cyclic application of stress or strain has been investigated for both crack initiation and crack propagation stages seperately. During this investigation the fatigue behaviour of amorphous and crystalline plastics have been compared by using the experimental results in the literature. The reasons of the differences in their fatigue behaviour have also been investigated. The result obtained from the study is that different deformation mechanisms of crystalline and amorphous plastics effect the stages of crack initiation and crack propagation in a considerable way. Thus effective deformation mechanism in the fatigue failure of amorphous plastics called as crazing has been observed with a polystyrene sample experimentally. The fatigue failure of plastics have two main mechanisms as termal fatigue failure and mechanical fatigue failure according to stress amplitude and frequency (or strain rate). In this study, it has been determined that mechanical fatigue failure of plastic materials occurs under cyclic application of stress or strain at low and high frequencies in the particular stress amplitude. At the first stage of this investigation, it has been determined that crack initiation and propagation stages occurred more rapidly than crystalline plastics in amorphous plastics at low frequencies under cyclic application of stress or strain. The reason of this situation is the generation of the craze structure consisting of microvoids and fibrils when amorphous plastics are subjected to the tensile stress. At the second stage of this investigation, termal fatigue failure in plastics because of their low termal conductivity under cyclic loading conditions at high frequencies is examined. It has been determined that termal fatigue failure in amorphous plastics takes place earlier than crystalline plastics and the reasons of the investigation have also been investigated. Also it is determined that at unnotched amorphous and crystalline samples under cyclic loading at high frequencies general heating occurs and at notched samples local heating occurs at the tip of the crack. As a result in the fatigue failure of plastics, general heating is a factor for decreasing the fatigue life. Since local heating causes to decrease the crack propagation rate by blunting the crack tip in the stage of crack propagation and this is a factor for increasing the fatigue life. xn
Benzer Tezler
- Mechanical properties analysis of AdBlue tank material
AdBlue tank malzemesinin mekanik özelliklerinin incelenmesi
MUSTAFA ATAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT EREKE
- Termoplastiklerin ultrasonik kaynağı için L ve LT modlarında çalışan rezonatör tasarımı
Design of resonator which operates L and LT modes for ultrasonic welding of thermoplastics
BEYZA GAVCAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Süreksiz cam elyaf takviyeli polipropilenin yorulma davranışı
Fatigue behavior of discontinuous glass fiber reinforced polypropylene
MUSTAFA SEZER
- Uniaxial and biaxial fatigue damage of a glass fibre reinforced thermoplastic composite
Cam elyaf takviyeli termoplastik bir kompozitin tek ve çift eksenli yorulma hasarı
ALAEDDİN BURAK İREZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiEcole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM)-ParisTechMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SABINE CANTOURNET
- MoS2 KATKILI PA 66 rulmanlı makaranın kaplama yapılmış AISI 1050 imalat çeliği karşısında aşınma davranışının incelenmesi
Investigation of the wear behaviour of PA 66 mixed MoS2 bearing pulley against coated AISI 1050 work steel
HAMİT KENAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM MEHMET PALABIYIK