Bilgisayar destekli, çok numuneli eğilme yorulması test cihazı tasarımı ve cam-fiber takviyeli polyester kompozitlerde eğilme yorulması davranışının incelenmesi
The design of test machine with computer aided and multi-specimen for bending fatigue and the investigation of bending fatigue behaviour of glass-fiber reinforced polyester composites
- Tez No: 149858
- Danışmanlar: DOÇ.DR. İRFAN AY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
ÖZET BİLGİSAYAR DESTEKLİ, ÇOK NUMUNELİ EĞİLME YORULMASI TEST CİHAZI TASARIMI VE CAM-FİBER TAKVİYELİ POLYESTER KOMPOZİTLERDE EĞİLME YORULMASI DAVRANIŞININ İNCELENMESİ Raif SAKİN Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisliği Anabilim Dalı (Doktora Tezi / Tez Danışmanı : Doç. Dr. İrfan AY) Balıkesir - Türkiye, 2004 Cam-fiber takviyeli polyester kompozitlerin eğilme yorulması davranışlarını incelemek için, 800, 500, 300 ve 200 gr/m2'lik cam elyaf dokumalar ile 225, 450 ve 600 gr/m2 'lik rasgele cam keçe ve polyester reçinesi kullanılmıştır. RTM (Reçine Transfer Kalıplama) yöntemi ile elde edilen bu numuneler, 0/90° ve ±45° yönlerinde kesilmiştir. Böylece dokuz değişik yapı elde edilmiştir. Ayrıca RTM metodu için yeni bir kalıp tasarlanmış ve cam fiberlerin tam ıslanması için bu kalıp üzerinde basit bir yöntem uygulanmıştır. Çalışmanın hedefi, kompozitten yapılmış rüzgar türbin ve eksenel fan kanatlarındaki eğilme yorulmasından dolayı oluşan hasarı basite indirgeyerek incelemeye yöneliktir. Bu elemanlar için başta yorulma ömrü olmak üzere, diğer mekanik özellikler ve ekonomik açıdan en uygun malzeme yapısı elde edilmeye çalışılmıştır. Bu elemanlardaki yükleme ve gerilme şekline benzer bir yorulma yapabilmek için, bilgisayar destekli ve çok numuneli yeni bir yorulma cihazı tasarlanmıştır. Bu cihaz plastik ve kompozitlerin yorulması gibi düşük frekans ve düşük gerilme kullanılan testler için oldukça uygun olabilir. Ayrıca, aynı anda 16 adet numuneyi test edebildiği için de toplam test süresini azaltma ve zaman kazanma açısından çok önemlidir. Eğilme yorulması testlerinde“sabit gerilmeli”yorulma tipi kullanılmıştır. Bütün yapıların yorulma sınırını tespit edebilmek için, deneysel veriler kullanılarak S-N diyagramları (Wohler eğrileri) elde edilmiştir. Hasar kriteri ve yorulma ömür sınırı olarak, ortalama N=l O6 çevrime karşılık gelen eğilme gerilmesi alınmıştır. Yorulma ömürlerinin tahmini için, çizilen S-N diyagramlardan faydalanılarak amprik formüller türetilmiş ve malzeme sabitleri hesaplanmıştır. Kullanılan bu model ise literatürlerdeki modellere uygundur. Deney verilerinin istatiksel değerlendirmesi için iki parametreli Weibull dağılımı kullanılmıştır. Eğilme yorulması deneylerinin yanı sıra, çekme ve üç noktadan eğilme testleri de gerçekleştirilmiş ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Test sonuçlarına göre en yüksek yorulma ömrü, 800 gr/m2' lik cam dokuma kullanılan 0/90° yönlü kompozitlerde tespit edilmiştir. Test sonuçlarının, cam dokuma fiberlerin alansal yoğunluğu, açısı, geçirgenliği ve tam ıslanıp ıslanmamasından etkilendiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler : Cam-fıber takviyeli plastik (CTP) / Cam-dokuma / Polyester / RTM metodu / Eğilme yorulması / Yorulma ömrü / S-N eğrileri / Sabit gerilmeli / Çok-numuneli / / Test cihazı tasarımı / Eğilme mukavemeti / Çekme mukavemeti n
Özet (Çeviri)
ABSTRACT THE DESIGN OF TEST MACHINE WITH COMPUTER AIDED AND MULTI- SPECIMEN FOR BENDING FATIGUE & THE INVESTIGATION OF BENDING FATIGUE BEHAVIOUR OF GLASS-FIBER REINFORCED POLYESTER COMPOSITES Raif SAKIN Balikesir University, Institute of Science, Department of Mechanical Engineering (Ph. D. Thesis / Supervisor: Doç. Dr. İrfan AY) Balikesir - Turkey, 2004 In order to study the bending fatigue behaviors of polyester composites with reinforced glass fiber, woven glass of 800, 500, 300 and 200 gr/m2, random mat glass of 225, 450 and 600 gr/m2 and polyester resin have been used. These samples obtained by the RTM (Resin Transfer Moulding) method; have been cut off within the direction of 0/90° and ±45°. Thus, nine different structures have been obtained. Additionally, a new molding has been designed for RTM and a simple method has been applied on this molding in order for the glass fibers to get wet perfectly. The target for the study is to investigate the damage resulting from the bending fatigue on the blades of axial fans and wind turbines made up of composite by reducing it to a simpler state. For these elements, firstly the fatigue life, the other mechanical properties and the most economical suitable materials have been tried to obtain. In order to provide a fatigue similar to the loading and stress shape in these elements, a new fatigue test machine with computer aided and with multi-specimen has been designed. This machine may be quite suitable for the test in which low frequency and low stress are used such as the fatigue of plastic and composites. Besides, it is very important in terms of reducing the total test period and of saving time. Fixed-stress fatigue type has-been used in bending fatigue tests. In order to find out the fatigue limit of all structures, S-N curves have been obtained by being used of experimental data. As failure criteria and fatigue life limit, the bending stress versus N=106 cycle on average has been taken. For the estimate of the fatigue life benefiting from the drawn S-N curves has derived empiric formulas and material constants have been calculated. This used modal is compatible with the modals taking places in the literature. For the statistical evaluation of the experiment data, Weibull distributions with two parameters have been used. In addition to the experiments of bending fatigue, tensile and three points bending tests have been accomplished and the results have been evaluated. According to the test results, the highest fatigue life has been obtained on the composites directed 0/90° on which the woven glass of 800 gr/m2 is used. It has been showed that the test results affected from areal density, direction, permeability and whether to get wet perfectly or not of fibers.
Benzer Tezler
- Kompleks geometriye sahip malzemelerin mekanik davranışlarının görüntü işlem destekli sonlu elemanlar metodu ile incelenmesi
Investigation of mechanical behavior of materials having complex geometry by image processing supported finite elements method
ABDULKERİM ERGÜT
Doktora
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ALTINTAŞ
- Embedded vision system designed on a heterogeneous computing platform and applied to semen analysis
Heterojen hesaplama platformu üzerinde tasarlanan gömülü görüntü sistemi ve semen analizi uygulanması
OSMAN LEVENT ŞAVKAY
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Development of 3D food printer and use of mushrooms in 3D food printer within the scope of new plant-based food production
3D gıda yazıcısı geliştirme ve mantarların bitkisel bazlı yeni ürün geliştirme çalışmaları kapsamında 3D yazıcıda kullanımı
EVREN DEMİRCAN
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Wear, friction and hardness characteristics of FDM-printed plastic materials
FDM baskılı plastik malzemelerin asınma, sürtünme ve sertlik özellikleri
SAHAR ZHIANI HERVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATAKAN ALTINKAYNAK
- The effect of surface roughness on mechanical behavior of commercially pure titanium implants produced by selective laser melting
Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilmiş ticari saflıktaki titanyum implantların yüzey pürüzlülüklerinin mekanik davranışa etkisi
SEREN ŞENOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU