Geri Dön

Low velocity impact characterization of monolithic and laminated AA 2024 plates by drop weight test

Yekpare ve katmanlı AA 2024 plakaların çekiç düşürme testi ile düşük hızlarda darbe karakterizasyonu

  1. Tez No: 143554
  2. Yazar: YUNUS EREN KALAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BİLGEHAN ÖGEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Çekiç-düşürme testi, Düşük hızlarda darbe, AA 2024, Yaşlandırma, Yapıştırıcı, Kırılma Mekanizmaları, Drop-Weight Test, Low Velocity Impact, AA 2024, Aging, Adhesives, Failure Mechanisms
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 168

Özet

Bu çalışmanın temel amacı yekpare ve katmanlı alüminyum alaşımlarının düşük hızlarda darbe davranışlarının incelenmesidir. Bu amaçla çekiç düşürme test düzeneği kullarnlrnıştır. Test ünitesi, 8 kg ağırlığında çekice bağlı 8 mm çapında delme çubuğunun, 0.5 - 4 m arasından serbest düşüşünü ve darbesini içermektedir. Yekpare AA 2024 plakaların statik mekanik özellikleri (sertlik, çekme dayana, akma dayancı, germim sertleşme hızı) ve düşük hızlardaki darbe dayanımları arasındaki ilişki incelenmiştir. Test edilen malzemesi olan yaşlandırılabilir AA 2024, geniş kapsamlı mekanik özellikler kazandırılmak amacı ile suni olarak yaşlandınlmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında aynı alan yoğunluklarına sahip, yekpare ve katmanlı alüminyum plakalarının düşük hızlardaki darbe davranışları arasındaki ilişki karşılaştınlmıştrr. Bu amaçla ince AA 2024 plakalar serisi farklı cinsteki yapıştırıcılarla (epoksi, polyuretan ve bant) bMeştirilmiştir. Sonunda ise numunelerin deformasyon bölgelerindeki kırılma yüzeyleri ve mikro yapılan hem tarama elektron mikroskobu hem de optik mikroskop ile incelenmiştir. AA 2024 plakalarının balistik limit hızlarının, sertlik, çekme ve akma dayançlarmdaki artış ile arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca balistic limit hızlan ile germim sertleşme hızı ve sertlik arasında doğrusal bir ilişkinin varolduğu bulunmuştur. Katmanlı ve yekpare plakaların düşük hızlardaki darbe davranışları karşılaştırıldığında yekpare plakaların 2.5 mm'den 10.0 mm kalınlığa kadar olan plakalar için daha yüksek balistik limit hızlara sahip oldukları görülmüştür. Düşük hızlarda darbe performansının kuvvetlendirilmesinde yapıştırıciların o kadar da etkili olmadığı gözlenmiştir. Ayrıca, Charpy darbe enerjisinin artması ile 10J - 30J'a kadar olan enerji aralığında nüfus etme ve delme davranışları kötüleşmektedir. Bu çalışma sırasında ayrıca farklı tiplerdeki kırılma mekanizmaları;“plugging', ”dishing“, ”streching“ ve ”bending“ incelenmiştir. Yüksek mukavemette ve kaim levhalarda ”plugging“ tipi deformasyon gözlemlenirken, daha ince ve düşük mukavemetteki plakalarda ”bending“ ve ”streching“ tipi deformasyon gözlemlenmiştir. Katmanlı hedeflerde ise ”disnin^ tipi deformasyon tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

The objective of this study was to investigate the low velocity impact behavior of both monolithic and laminated aluminum alloy plates. For this purpose, a drop-weight test unit was used. The test unit included the free fall and impact of an 8 kg hammer with an 8 mm punching rod from 0.5 m to 4 m. The relationship between the change in static mechanical properties (hardness, ultimate tensile strength, yield strength, strain hardening rate) and low velocity impact behavior of monolithic aluminum plates were investigated. Tested material was AA 2024, heat treatable aluminum alloy, which was artificially aged to obtain a wide range of mechanical properties. In the second stage of the study, the relationship between the low velocity impact behavior of laminated plates was compared with that of monolithic aluminum plates at identical areal densities. For this purpose, a series of AA 2024 thin plates were combined with different types of adhesives (epoxy, polyurethane or tape). Finally, fracture surface of the samples and microstructure at the deformation zone were examined with both scanning electron microscope and optical microscope. It is found that the ballistic limit velocities of AA 2024 plates increase with increase in hardness, yield strength and ultimate tensile strength. It is also found that a linear relation exists between the ballistic limit velocity and strain hardening rate or hardness. When the low velocity impact behaviors of laminated and monolithic targets were compared, it was seen that monolithic targets have a higher ballistic limit velocity values for from the 2.5 to 10 mm thick targets. It was also observed that adhesives are not so effective to strengthen the low velocity impact performance. On the other hand, with increasing Charpy impact energy, penetration and perforation behaviors are getting worse in 10 to 30 joules energy range. Different types of failure mechanisms involving, plugging, dishing, stretching and bending were determined. For high strength and thick plates plugging type deformation was leaded. In contrast, for thinner and weaker targets bending, stretching and dishing type failures were dominating. For laminated targets also dishing type failure was determined.

Benzer Tezler

  1. Ark PVD yöntemiyle tin kaplanmış kesici takımların karakterizasyonu ve performanslarının incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    M.CENK TÜRKÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. E. SABRİ KAYALI

  2. Açık hücreli köpük metallerin darbe sönümleme özelliklerinin karakterize edilmesi

    Characterization of impact damping properties of open cell foam metals

    AYKUT RECEP GÜLEÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AGAH AYGAHOĞLU

  3. Dynamic behavior of functionally graded plates under impact loads: Mechanical characterization, impact tests, and numerical modeling

    Fonksiyonel derecelendirilmiş plakaların çarpma yükleri altında dinamik davranışları: Mekanik karakterizasyon, çarpma testleri ve sayısal modelleme

    KEMAL ARSLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RECEP GÜNEŞ

  4. Düşük hızlı çarpma yükleri altında fonksiyonel kademelendirilmiş dairesel plakaların mekanik davranışlarının incelenmesi

    An investigation on mechanical behaviors of functionally graded circular plates under low velocity impact loadings

    MURAT AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. RECEP GÜNEŞ

  5. Vasküler kompozitlerde hibritleşme ve aktif ısıtma faaliyetinin mekanik ve ısıl karakterizasyonu

    Mechanical and thermal characterization of hybridization and active heating in vascular composites

    VOLKAN ACAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAMİT AKBULUT

    PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR SEYDİBEYOĞLU