Quasi-static and high strain-rate mechanical behavior of FPTM (α-alumina) long fiber reinforced magnesium and aluminum metal matrix composites
FPTM (α-alumina) uzun fiber takviyeli magnesyum ve alüminyum metal matriks kompozitlerin statik ve dinamik özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 152003
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA GÜDEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
oz Bu çalışmada fiber doğrultusunda ve fiber doğrultusuna dik yönlerde FPT uzun fiber takviyeli (%35) Mg kompozitin basma davranışı incelenmiştir. Aynı zamanda bulunan sonuçlar benzer özellikteki Al esaslı kompozit ile karşılaştırılmıştır. Kompozitin akma stresi ve maksimum stres değerlerinin, çalışılan aralıkta (1x1 0"4 to lxl03s_1), fiber doğrultusuna dik yönde uzama oranına duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Kırılan numuneler üzerinde yapılan mikroskobik incelemelerde kompozitin kırılmasında kayma bandının baskın olduğu gözlenmiştir. Kırılma yüzeyi civarında yeniden kristallerime tanecikleri gözlenmiş olup, bunların artan uzama oranlarında erken oluşan dinamik yeniden kristallerime taneciklerinin kompoziti yumuşatması sonucu kompozitin tokluğunu düşürdüğü düşünülmektedir. Bunun yanında tüm uzama oranlarında, deforme olmuş kesitlerde, özellikle kayma bandı bölgesinde, ikizlerime gözlenmektedir. Asıl deformasyon mekanizmasının, kırılma yüzeylerinde gözlenen kayma düzlemlerinden anlaşıldığı üzere, kayma olduğu düşünülmektedir. Kompozitin fiber doğrultusuna dik yöndeki kırılma gerilmesinin uzama oranına duyarlılığı aynı yöde test edilen Al esaslı kompozit ile benzerlikler gösterdiği saptanmıştır. Kompozitin statik uzama oranlarında fiber doğrultusunda sapma bantlarının oluşumu ile kırılmasına karşın, dinamik yükler altında sapma bantları oluşumunun yanısıra boyuna ayrılma ile kırıldığı görülmüştür. Fiber doğrultusunda maksimum gerilmenin uzama oranına duyarlı olmadığı gözlenmiştir. Fiber doğrultusuna dik yönlerde olduğu gibi fiber doğrultusundaki testlerde de, dinamik yeniden kristallerime, özellikle sapma bantı bölgelerinde gözlenmiştir. Bu yöndeki uzama oranı duyarsızlığı, dinamik yükler altında adiabatik ısınma ile oluşan dinamik yeniden kristallerime taneciklerine ve basma gerilmesindeki değişkenliğin neden olduğu kompozitin doğal kırılganlığına bağlanabilir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The mechanical response of an FP long fiber (35%) Mg composite has been determined in the transverse and longitudinal directions in compression. Results were also compared with those of a similar composite of Al matrix. It was found that the composite in the transverse direction exhibited strain rate sensitivity of the flow stress and maximum stress within the studied strain rate range (1(H to lxl03s~l). However the increase in strain rate decreased the failure strain. Microscopic observations on the failed samples have shown that the composite failed predominantly by shear banding. Near to the fracture surface DRX grains were observed within the shear band and it was proposed that the lower ductility of the composite at increasing strain rates was due to the early DRX grain formation which softened the composite and resulted in lower ductility. Although twinning was observed in the deformed cross-sections of the samples at all strain rates particularly near the shear band region, it was proposed that the main deformation mechanism was slip which was evidenced by the slip lines on the fracture surface. The strain rate sensitivity in fracture stress of the composite in transverse direction was also found to be similar to that of the Al composite tested in the same direction. In the longitudinal direction, the composite failed by kink formation at quasi-static strain rates, while kinking and splitting at high strain rates. The maximum stress in the axial direction was however found to be strain rate insensitive. In this direction similar to transverse direction DRX grain formation was observed in the kink region. The lack of strain rate sensitivity in this direction was attributed to DRX grain formation at high strain rates combined with adiabatic heating and the brittle nature of the composite leading to fluctuatiton in the compressive strength. IV
Benzer Tezler
- The effects of diatom frustule filling on the quasi-static and high strain rate mechanical behavior of polymer matrices
Polimer matrislerde diatom kabuk katkısının statik ve yüksek hız deformasyon davranışlarına etkileri
ELİF GÜLTÜRK
Doktora
İngilizce
2010
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ
PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN
- 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
2022
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP GÜNEŞ
- The effect of strain rate on the dynamic mechanical behavior of concrete
Betonun dinamik mekanik davranışı üzerine şekil değiştirme hızının etkisi
ÇETİN ERKAM UYSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ
PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN
- The development of a new testing methodology in dynamic mechanical characterization of concrete
Betonun dinamik mekanik karakterizasyonu için yeni bir test metodolojisinin geliştirilmesi
SEMİH BERK SEVEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ
PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN
- Experimental and numerical investigation of the quasi-static and high strain rate crushing behavior of single and multi-layer zig-zag 1050 H14 Al trapezoidal corrugated core sandwich structures
Tek ve çok katmanlı zikzak 1050 H14 Al ikizkenar yamuk dalgalı göbekli sandviç yapıların yarı-statik ve dinamik gerinim hızlardaki ezilme davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi
CENK KILIÇASLAN
Doktora
İngilizce
2014
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN
DOÇ. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ