Elyaf takviyeli boğumla kuvvetlendirilmiş kompozit boruların sonlu elemanlar yöntemi ile geometrik optimizasyonu
Geometric optimization of composite pipes with fiber reinforcing nodes with finite element method
- Tez No: 290363
- Danışmanlar: PROF. DR. HOLM ALTENBACH, PROF. DR. NİHAT AKKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Borular, Elyaf, Elyaf sarma yöntemi, Güçlendirme, Kompozit malzemeler, Kompozitler, Pipes, Fibre, Fiber glass winding method, Strengthening, Composite materials, Composites
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde kompozit boruların güçlendirme boğumları ile eğilme dayanımlarının geliştirilmesi üzerinde çalışıldı. Kompozit borular yüksek sertlik ve mukavemetleri yanında düşük ağırlıklarından dolayı yapısal parçaların tasarımı için çekicidirler ve dönen miller, robot kolları, diğer spor ve eğlence ürünleri gibi çeşitli mekanik parçalar yapımında kullanılırlar. Ancak kompozit boruların eğilme dayanımları ağır yükler altındayken kesitlerindeki değişmeden dolayı azalır. Nihat Akkuş ve Masanori Kawahara tarafından yapılan daha önceki bir araştırmada farklı helisel açılara ve boğumlar arası mesafeye sahip kompozit borular karbon fiberlerin epoksi reçine içinde emdirilerek elyaf sarma yöntemiyle oluşturulmuş ve test edilmiştir. Bu araştırmada aynı özelliklere sahip kompozit borular Sonlu Elemanlar yöntemi (Abaqus) ile analiz edilmiştir. Test edilen boruların geometrileri 21 (çap) x 0,6 (kalınlık) x 1000 (uzunluk) (mm)'dir. Güçlendirilmiş numuneler 20, 30, ve 45° sarma açılarına ve 60, 90, 180 mm boğumlar arası mesafeye sahiptir. Borunun eğilme davranışlarını incelemek üzere dört-nokta eğme testleri yapılmıştır. Elde edilen simülasyon sonuçları deneylerle karşılastırılmış ve kullanılan modelin verimliliği görülmüştür. Sonuçlar güçlendirme boğumlarının ovalizasyonu azaltmada ve borunun eğilme dayanımını artırmada belirgin bir etkisi olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis it has been worked on the improvement of the bending strength of composite pipes by reinforcing nodes. Composite pipes are attractive to the design of structural parts owing to their high stiffness and strength with less weight and are applied to various mechanical parts such as rotating shafts, robot arms and other sports and leisure goods. However, the bending strength of composite pipes are often reduced under heavy bending load owing to the change in sectional shape. In a previous study by Nihat Akkuş and Masanori Kawahara composite pipes have been fabricated by filament winding of carbon fibers impregnated with epoxy resin in different fiber angles and reinforcing spacings and have been tested. In this study same composite pipes have been analyzed by Finite Element Method (Abaqus). Geometry of tested pipes were 21 (diameter) x 0.6 (thickness) x 1000 (lenght) (mm). Reinforced specimens have winding angles of 20, 30, and 45° with reinforcement spacings of 60, 90, 180 mm. Four-point bending tests were conducted to examine the bending behaviors of the pipes. The results of the simulations are compared to the experiments and the discussion directed to the effectiveness of the model. Results revealed a distinct effect of the reinforcing nodes to reduce the sectional ovalization and increase bending strength of the pipe.
Benzer Tezler
- Elyaf takviyeli kompozit malzemelerde elyaf yönü, boyu ve çapının mekanik özelliklere etkisinin bilgisayar yardımı ile incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NİLHAN BEYLİKÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. VURAL CEYHUN
- Elyaf takviyeli polipropilen/elastomer özelliklerinin incelenmesi
The study of examination of fiber reinforced polypropylene/elastomer material properties
SÜREYYA İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAF ÖKSÜZ
- Elyaf takviyeli kompozit malzemelerin esneklik katsayılarının ultrasonik ölçümü
The ultrasonic measurement of elasticity coefficient of fiber reinforced composite materials
HÜSEYİN İŞLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE GÜZEL
- Elyaf takviyeli kompozitlerin delinmesinde delme parametrelerinin mekanik özellikler üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effect of drilling parameters on mechanical properties in drilling of fiber reinforced composites
BURAK YENİGÜN
Doktora
Türkçe
2018
Mühendislik BilimleriBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EROL KILIÇKAP