Failure analysis of composite pin-loaded joints under preload moments
Moment yükü altındaki kompozit pimli bağlantıların hasar analizi
- Tez No: 213210
- Danışmanlar: PROF.DR. ONUR SAYMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kompozit plakalar, Hasar analizi, Hasar tipleri, Yatak mukavemeti, Sonlu elemanlar metodu
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
Bu çalışmada, farklı boyutlara ve farklı tabaka dizilişlerine sahip pim bağlantılı tabakalı kompozit plakların hasar durumu hem nümerik olarak hem deneysel olarak incelenmiştir. Temel amaç, çeşitli değerlerde ön yükleme momenti uygulanmış seri bağlı çift pim deliği olan tabakalı kompozit plakların hasar mekanizmasının oluşumunun, hasar tiplerinin, hasar yüklerinin ve yatak mukavemetlerinin incelenmesidir. Bu amaçla, bağlantı geometrisinin, tabakaların dizilişlerinin ve ön yükleme momentinin hasar başlangıcı ve yatak mukavemeti üzerindeki etkileri incelenmiştir. Tabakalı kompozit plakaların üretimi, İzmir'de faaliyet gösteren İzoreel firmasına yaptırılmıştır. Üretim işleminden sonra, tek yönlü olarak takviye edilmiş cam lifi-epoksi reçine kompozit malzemenin mekanik özellikleri statik yükler altında; çekme, basma ve kayma deneyleri yapılmak suretiyle bulunmuştur. Deneyler esnasında, kompozit malzemeler için daha önceden standart hale getirilmiş deney yöntemleri ve numune boyutları kullanılmıştır. Kompozit malzemenin kayma özelliklerinin bulunmasında ise, Dokuz Eylül Üniversitesi imalat laboratuarında daha önceki bir çalışma için tasarlanan ve yapımı gerçekleştirilen, Iosipescu test aparatı kullanılmıştır. Çift pim bağlantılı kompozite ait hasar özelliklerini belirleyip, nümerik çalışmayla karşılaştırmak için farklı tabaka dizilişlerine sahip, sekiz farklı tabakalı kompozit plakaya ait numuneler üzerinde deneyler yapılmıştır. Pim delik merkezi ile plak ucu arasındaki uzaklığın, delik çapına oranı 1'den 5'e, plak genişliğinin delik çapına oranı 2'den 5'e ve seri bağlı iki pim arasındaki mesafenin delik çapına oranı 3'ten 5'e kadar değiştirilmiştir. Her bir tabakalı kompozit plaka, sekiz tane tabakacığın üst üste ve farklı tabaka dizilişlerine sahip olacak şekilde, ısı ve basınç altında birleştirilmesiyle vi oluşturulmuştur. Önyükleme momenti ile yapılan testlerden önce, deneylerin ilk bölümü olarak herhangi bir ön moment uygulanmamış numuneler test edilmiştir. Moment uygulanmamış numunelerin test edilmesinden sonra, diğer numunelere 2, 3, 4 ve 5 Nm ön yükleme momentleri uygulanmış ve çekme testleri yapılmıştır. Tabakalı kompozit plakların hasar analizi nümerik çözümle de yapılmıştır. Nümerik çalışma esnasında, modelleme ve çözüm işlemi için ticari bir sonlu eleman yazılımı olan LUSAS Kompozit, Sürüm 13.6 kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, failure response of pin-loaded laminated composite with different stacking sequences and different dimensions has been investigated both experimentally and numerically. The main goal is to examine failure mechanism, failure mode, failure load and bearing strengths of laminated composite plates containing two serial pin loaded hole under various preload moments. Parametric studies were carried out to determine the influences of joint geometry, ply orientation and preload moments on the failure initiation and bearing strength. The laminated composite plates were produced at Izoreel Firm in İzmir. After the production process, the material properties of unidirectional glass/epoxy composite material were determined under tension, compression and in-plane shear in static loading conditions. During the experiments, standard experimental techniques and specimen sizes for composite materials were used. The shear properties of composite plates were characterized using Iosipescu test equipment designed and prepared for a previous study in the Construction Laboratory at Dokuz Eylul University. To analyze and verify to the numerical predictions of mechanical behavior and to investigate the failure characteristics of two serial pin-loaded composites, a series of experiments was carried out with eight different material arrangements. The edge distance-to-hole diameter ratios, width-to-hole diameter ratios and two serial pin holes distance-to-hole diameter ratios of the specimens were designed from 1 to 5, 2 to 5 and 3 to 5, respectively. Each laminated plates were designed to stuck 8 laminas onto together with eight different stacking sequences under press and heat. Prior to preload moment tests, the first part of the experiments was performed without any preload. After these tests iv without applied preload moments, the tensile tests were carried out for other specimens that were applied preload moments as 2, 3, 4 and 5 Nm. During the numerical study, the model for failure response of the laminated composite plates was developed and solved using commercial finite element analysis software called LUSAS Composite, Version 13.6. Keywords : Composite plates, Failure analysis, Failure modes, Bearing strength, Finite element methods
Benzer Tezler
- Farklı kür sıcaklığı ve sürelerinde üretilen tabakalı kompozit plakaların pimli/civatalı bağlantılarının hasar analizinin incelenmesi
Failure analysis of the laminated composite plates with pin/bolt loaded joints manufactured under various cure temperatures and periods
ARZU KORUVATAN
Doktora
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURETTİN ARSLAN
- Failure analysis of composite joints under preload moment and moisture.
Kompozit bağlantıların moment ve nem etkisi altında hasar analizi.
SERVET KAPTI
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. ONUR SAYMAN
- Analysis and testing of composite bolted joints
Kompozit vidalı bağlantıların analiz ve testi
İSMET ERHAN AKOVA
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Uçak MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET A. AKGÜN
- Hasara uğramış pim bağlantılı kompozitlerin yama ile tamir performansının araştırılması
Investigation of patch repair performance for damaged composites pin loaded joint
ABDULKERİM PARLAMIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METE ONUR KAMAN