Geri Dön

Fiber orientation prediction for 3D injection and compression molded parts

Enjeksiyon ve sıkıştırmalı kalıp parçaları için üç boyutlu tahmini lif yönlendirmesi

  1. Tez No: 169144
  2. Yazar: İDRİS KAYNAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ONUR SAYMAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Akış analizi, Liflerin yönlenmesi, Liflerin süspansiyon reolojisi, Polimer kompozit malzemeler, Enjeksiyonlu ve sıkıştırmak kalıplar, Flow Analysis, Fibers' Orientations, Rheology of Fiber Suspension, Polymer Composite Materials, Injection and Compression Molds
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 137

Özet

VI ENJEKSİYON VE SIKIŞTIRMALI KALIP PARÇALARI İÇİN ÜÇ BOYUTLU TAHMİNİ LİF YÖNLENDİRMESİ ÖZET Fiberlerin yönlenme modeli, dairesel ve iki noktaya göre akış desteğiyle sıralanan fiberler, polimer malzemenin akışıyla oluşturulmuştur. Enjeksiyonlu ve sıkıştırmalı kalıplarda, fiber oryantasyon modeli kısa fıberli kompozit'in etkin bir yapısal özelliğidir. Kısa fıberli kompozit malzemelerin mekanik ve fiziksel özelliklerini geliştirmek için özellikle kalıplı üretimlerde kompozit malzemelerin bilimsel çalışma alanları ve araştırmaları için sürdürülebilir bir gelişme gereklidir. Kompozit malzemelerin herhangi bir noktasındaki lifleri yönlendirme modeli, fiberlerin etki alanlarının değişkenliği bakımından, malzeme özellikleri açısından çok önemli bir rol oynar. Yaklaşım metodunun seçiminde kısa fiberlerin bir süspansiyon akışı ile fiberlerin dağılım kontrolleri, dairesel düzlem akışa göre tercih edilmiştir. Fiberleri yönlendirme tensörünün dağılımını tanımlamak için ikinci dereceden tensörlerin ikili grupları kullanılmıştır ve bu durum kompozit malzemenin tüm akış alam dikkate alarak yapılmıştır. Oryantasyon (yönlendirme) tensörîerinin dağılım duruşları bize özetle koordinat sistemlerinden bağımsız olarak kolay anlaşılır özel amaçlı bir tanımlama sunmaktadır. Bunlar, fiberlerin olası düzlemsel oryantasyonîannı hesaplamak için ve üç boyutlu oryantasyon durumunun tahmini yapılarak çok etkili bir yaklaşım sağlanır. Enjeksiyonlu ve sıkıştırmalı kalıplarda fiberlerin oryantasyon tahmini, kompozit malzemelerde kısa cam fiberler katılarak artan bir kullanım yüzünden yaygın şekilde benimsenen ilgi konusu olmuştur. Kompozit malzemenin polimer akış simülasyonlarında, enjeksiyon ve sıkıştırmak kalıp parçalarının fiber oryantasyon tahminleri için ticari yazılım Moldflow® bilgisayar programı kullanıldı. Kompozit diskin simülasyonları, hem sonlu elemanlar metoduna dayalı hemde karışık şekillerinvn düzlemsel oıyantasyonlarmı parçalarda talimin etme özelliğindedir. Polimer kompozit disk, iç ve dış şekillerine göre dokuz değişik tip de, enjeksiyon ve sıkıştırmak kalıp parçalarında aynı et kalınlığında üretilmiştir. İçi boş daire disklerde kompozit malzemelerin elastik özelliklerini bulmak için deneysel ve analitik yeni bir yaklaşım metodu geliştirildi. Deneysel araştırmada, elastik ilişkiler iç basınca bağlı ve farklı sıcaklıktaki değişiklikler incelenmiştir. Üretilen kompozit diskin değişik sıcaklıklarda elastik özelliklerini tanımlamak için FORTRAN® yazılım ile program oluşturulmuştur. Hem St. Venant ve hemde Voight'ın teorisi; iç ve dış basınçların etkisi altında özel bir silindirik tüp şeklinde izotropik olmayan malzemede gerilimlerin dağılım probleminin elde edilen çözümüne dayandırılmıştır. S.G.Lekhnitskii, silindirik izotropik olmayan malzemelerin genel durum çözümünü göz önünde bulundurmuştur. Polimer kompozit diskin elastik özeliklerinin çözümü, S.G. Lekhnitskii'nin çalışmalarından biriyle ilgilidir ve bu teori kısmen, enjeksiyonlu ve sıkıştırmak kalıp işlemleriyle üretilen kompozit malzemelerin elastik özelliklerini belirlemek için yeni bir metot oluşturmak için kullanılmıştır. Üretilen kompozit diskin sınır şartlarına bağlı kalınarak deneysel sonuçlar ile analitik yaklaşımlar beklentileri doğru karşılanması karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

IV FIBER ORIENTATION PREDICTION FOR 3D INJECTION AND COMPRESSION MOLDED PARTS ABSTRACT The fibers' orientation pattern, which is the flow-induced of circular and colon alignment fibers, had created with the polymer composite material flow. In the injection and compression molded parts, the fiber orientation pattern is the dominant structural feature of a short fiber composite. To improve the mechanical and physical properties of the short fiber composite materials, that is necessary a sustainable development at the scientific researches in the field of study of the composites especially in the molding productions. The orientation of fibers to any point of the composite materials, which is in terms of variables of the fibers' effect areas, play so important role material properties. In the selection method of approximation depends on the circular plate flow to the distributions controls of fibers chosen by the flow of a suspension of short glass fibers. To describe the distribution of orientation tensors of fibers which are used two sets of even-order tensors, the whole flow field of the composite material part is considered. The distribution positions of orientation tensors offer a special description which is concise, pellucid and independent of coordinate systems. They provide so efficient approximation to calculate for fibers' feasible planar orientations and make the prediction of spatial orientation states. The prediction of fiber orientations in injection and compression molding has been widely held subject of interest owing to the increasing use of short glass fiber-filled composite materials. In the polymer flow simulation of composite material, the commercial software Moldflow® used for fiber orientation predictions of injection and compression molded parts. Both the simulations of composite disc based on finite element method and are capable of predicting planar orientation parts of otherwise complicated shape. The polymer composite discs, which are manufactured nine different types' inner and outer shapes, are the same thin at the injection and compression moldedparts. The experimentally and analytic new approach method developed to find out elastic properties of composite materials on the thin hollow round discs. In the experimental research, the elastic relations had investigated for material direction depends on the inner pressure at the different temperatures. The FORTRAN® software program had created under various temperatures to determine the elastic properties of produced composite disc. The theory based on both St. Venant and Voight obtained the solution of the problem of the distribution of stresses in a tube with cylindrical anisotropy of a special form under the influence of internal and external pressures. S.G. Lekhnitskii shall consider the general case solution of cylindrical anisotropy materials. The polymer composite disc' elastic properties solution is related one of them by S.G. Lekhnitskii studies and this theory partially used to create new method for state precisely elastic properties of composite materials which are manufactured injection and compression molded process. The experimental results with the analytical approximations are compared to answer expectations depends on boundary conditions of the manufactured composite disc.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    381043

    Simulation of transmembrane potential propagation in three dimensional ventricular tissue using Aliev Panfilov model

    Aliev-Panfilov modeli kullanılarak 3 boyutlu ventrikuler dokuda transmembran potansiyellerinin yayılımının simülasyonu

    MIRMEHDI SEYEDEBRAHIMI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YEŞİM SERİNAĞAOĞLU DOĞRUSÖZ

    DR. FERHAT EYYÜPKOCA

  2. Tez No

    325605

    Failure behavior of composite laminates under-out-of-plane loads

    Düzlem dışı yüklere maruz kompozit plakaların kırılma davranışı

    MURAT KOÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NURİ ERSOY

    PROF. DR. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ

  3. Tez No

    421157

    Nonlinear dynamic behaviour of tapered sandwich plates with multi-layered faces subjected to air blast loading

    Çok katmanlı yüzeylere sahip kalınlıkça sivrilen sandviç plakların anlık basınç yüklemesi altındaki lineer olmayan dinamik davranışı

    SEDAT SÜSLER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

  4. Tez No

    658439

    Hybrid 3D bioprinting of functionalized structures for tissue engineering

    Başlık çevirisi yok

    SEYEDEH FERDOWS AFGHAH

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    BiyomühendislikSabancı Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHATTİN KOÇ

  5. Tez No

    246295

    Design optimization of structures under fatigue loading

    Yorulma yüklemesine maruz kalan yapıların tasarım eniyilemesi

    AHMET HANİFİ ERTAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ

Geri Dön