Development and mechanical characterization of anti-blast sandwich composites for explosive effect
Patlama etkisine karşı anti-blast sandviç kompozitlerin geliştirilmesi ve mekanik karakterizasyonu
- Tez No: 302387
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN TANOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 191
Özet
Kompozit sandviç yapılar düşük ağırlıkları ve patlama etkisine karşı yüksek dirençlerinden dolayı anti-blast zırh sistemlerde kullanılmak için yüksek potansiyele sahiptir. Bu çalışma, cam elyaf takviyeli polipropilen (CETPP) kompozit ve aluminyum (Al) levhadan oluşan fiber/metal lamina (FML) sistemlere farklı kalınlıklardaki aluminyum köpük malzeme entegre edilmesiyle hazırlanan sandviç panellerin üretim ve mekanik karakterizasyonuna odaklanmıştır. Bahsedilen laminant yapı bileşenleri arasındaki bağlanma, amino bazlı silane bağlayıcı ajan ve/veya polipropilen (PP) bazlı film eklenmesi ile sağlanmıştır. Al levha/Al köpük sandviç örnekler de CETPP kompozitin sandviç yapıdaki etkisini incelemek amacıyla hazırlanmıştır. Monolitik Al köpüklerin ve tabakalı sandviç malzemelerin enerji absorpsiyon karakteristikleri ile beraber basma ve eğme davranışları, yüzeysel basma testi ve üç nokta eğme testi ile incelenmiştir. Basma testi sonuçlarına göre, her köpük kalınlığı için en yüksek elastik modül değerine sahip örnek genellikle en yüksek çökme mukavemet değerini göstermiştir. Ara tabaka kalınlığı arttıkça, hibrid sistemin taşıdığı yük miktarı artmış ve CETPP varlığı da hem eğme mukavemeti hem de enerji absorpsiyon kapasitesi açısından pozitif bir etki göstermiştir. Sandviç malzemelerin patlama yükü altındaki davranışlarının anlaşılması kuasi-statik sandviç panel analizi dinamik patlama yüklemeleriyle ilişkilendirilmiştir. Bu amaçla, sandviç kompozitler özel olarak tasarlanmış bir yükleme fikstürü ile basma yüküne tabi tutulmuş ve bahsedilen bu test yöntemi ?simüle edilmiş patlama testi? olarak adlandırılmıştır. Dinamik etkiyi ilave etmek için sistemdeki numuneler tek serbestlik dereceli kütle-yay sistemi gibi kabul edilmiştir. Literatürdeki mevcut formüller kullanılarak sandviç panellerin maksimum deformasyon değerleri tahmin edilmiştir. Monolitik metallerin, kompozit malzemelerin ve sandviç panellerin patlama etkisi karşısında tepkisini açığa çıkarmak için, özel olarak tasarlanmış test çerçeve sistemleri ve 0.5 ile 6 kg TNT patlaması ile patlama testleri gerçekleştirilmiştir. Test sonuçları özellikle CETPP tip kompozitlerin patlama etkisi karşısında oldukça başarılı sonuçlar verdiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Composite sandwich structures have high potential to be used in anti-blast armour systems due to their lightweight and resistance to explosive effects. This study focuses on the production and mechanical characterization of sandwich structures with aluminium (Al) foams of various thicknesses in conjunction with skins composed of Al/GFPP fibre/metal laminates. The bonding between the components of the sandwich was achieved by various surface modification techniques such as silane surface treatment, polypropylene (PP) adhesive film addition and their combination. The Al sheet/Al foam sandwiches were also prepared to investigate the effect of GFPP addition on the performance of sandwich structures. The energy absorption capacities together with compressive and flexural behaviour of both Al foams and FML/Al foam sandwiches were evaluated by flatwise compression and three point bending tests. The samples with higher elastic modulus usually exhibited higher collapse strength for each thickness set of foam and foam based sandwiches. Also, the core thickness increase led to the increase of overall flexural collapse load and GFPP presence promoted the strength of the sandwiches and dissipated energy values. In order to investigate the blast response of the sandwich panels, the quasi-static sandwich panel analysis was related to dynamic blast loadings. For this purpose, the sandwich composites were subjected to compression loading with a specially designed loading fixture and the corresponding test method is called as ?simulated blast test?. The sandwiches were assumed as single degree of freedom mass-spring systems to include the dynamic effect. The peak deflections and survivability of the panels under blast loading were predicted based on the formulations reported in the literature. To evaluate the blast response of the monolithic materials, composites and sandwich panels, blast testing was performed using specially designed blast test frame system and 0.5 to 6 kg TNT explosives. Test results revealed that composites such as GFPP exhibited successful results against blast explosions.
Benzer Tezler
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- Beton çeliklerin oksidasyonu ve oksit tabakasının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
S.SEMİH OCAKSÖNMEZ
- Peptit ve bitkisel ekstreler içeren anti-aging kozmetik yüz maske formülasyonlarının geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of anti-aging cosmetic facial mask formulations containing herbal extracts and peptide
AFSANA AGHAZADA
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA GÜLGÜN YENER
- Microstructural and mechanical characterization of nitrogen ion implanted and plasma ion nitrided plastic injection mould steel
Nitrojen iyonu implante edilmiş ve plazma nitrasyonu yapılmış plastik injeksiyon kalıp çeliğinin mikroyapısal ve mekanik özelliklerinin karakterizasyonu
ORTAÇ ONMUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. MUSTAFA GÜDEN
- Antimikrobiyal peptit ve silikat katkılı fleksible biyomalzemenin antibakteriyel etkinliğinin incelenmesi
Investigating the antibacterial activity of antimicrobial peptide and silicate integrated flexible biomaterial
İHSAN ÇOŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyomühendislikİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM ŞEN KARAMAN
DOÇ. DR. OZAN KARAMAN