The fracture toughness of sandwich and laminated composites at different mode and temperatures
Sandwich ve lamine edilmiş kompozitlerin farklı mod ve sıcaklıkta kırılma tokluğu
- Tez No: 459229
- Danışmanlar: PROF. DR. EVREN MELTEM TOYGAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Bu çalışmada vakum infizyon metodu ile üretilmiş çekirdek malzemesi PVC köpük ve farklı kalınlıklarda alt ve üst yüzey için de cam elyaf takviyeli polimerden oluşan denizsel sandviç kompozitlerin mekanik ve kırılma davranışları incelenmiştir. PVC çekirdeğin, yüzey malzemesinin ve sandviç kompozit yapıların özellikleri sunulmaktadır. Sandviçin yüzeyi doğrultusunda çekme, çekirdek için yüzeyi doğrultusunda basma, sandviç kenarı doğrultusunda basma ve üç nokta eğilme deneysel olarak araştırılmıştır. Denizsel kompozitler için 3 nokta eğilme numunesindeki kayma gerilmeleri, eğilme rijitliği, maksimum çekme ve basma gerilmelerini hesaplamak için analitik çözüm türetilmiştir. Örgülü GFRP sandviç kompozitlerin kırılma özelliklerini elde etmek için açığa çıkan şekil değiştirme enerji miktarın (SERR) değerini hesaplamak için tek ve çift ankastre kiriş (SCB ve DCB), çatlaklı sandviç kiriş (CSB) ve modifiye edilmiş çatlaklı sandviç kiriş (MCSB) testleri yapıldı. SERR değerleri analitik ve deneysel yöntemler kullanılarak hesaplanmıştır. DCB ve CSB testlerinde ön çatlak uzunluğunun ve sıcaklığının etkileri araştırılmıştır. Çatlak kopüğe girmesini önlemek için, tek ankastre kiriş ve modifiye edilmiş çatlaklı sandviç kiriş testleri yapıldı. Bu testlerde sıcaklık, kalınlık ve çekirdek yoğunluğunun etkileri araştırılmıştır. Mod I ve Mod II delaminasyonu, Ansys 15 kullanılarak simüle edildi. Numunelerin modellemesi için 3B sonlu elemanlar modeli kullanılmıştır. Kritik SERR değeri virtual crack closure technique (VCCT) kullanılarak hesaplanmıştır. Analitik ve sayısal yöntemler arasında makul derecede iyi sonuçlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, mechanical and fracture behaviour of marine sandwich-structured composite that is manufactured by vacuum assisted resin infusion process with a PVC foam core and different thicknesses of upper and lower glass fibre reinforced polymer face sheets, have been examined. The properties of PVC core, face sheet material and sandwich composite structures are presented. Failure modes include sandwich flatwise tension, core flatwise compression, sandwich edgewise compression and face sheet bending of manufactured composites have been investigated experimentally for marine application. The analytical solution is derived to calculate the flexural rigidity, shear stresses and maximum tensile, compression stresses in three point bending specimens for marine sandwich composites. Single and double cantilever beam (SCB and DCB), cracked sandwich beam (CSB) and modified cracked sandwich beam (MCSB) tests were adopted for evaluating the strain energy release rate (SERR) value to obtain the fracture properties of woven GFRP sandwich composites. Analytical and experimental methods have been used to calculate SERR values. Effects of Precrack length and temperatures have been investigated in DCB and CSB tests. To prevent crack kinking, single cantilever beam and Modified cracked sandwich beam tests were done. Effects of temperature, core density and thickness have been investigated in these tests. Mode I and Mode II delamination was simulated using the Ansys 15. 3D finite element model has been used for modelling of structure. The SERR value has been calculated using the virtual crack closure technique (VCCT). Reasonably good results are obtained between analytical and numerical methods.
Benzer Tezler
- Al/Al-B4C takviyeli sandviç kompozit üretimi ve darbe davranışının incelenmesi
Production of Al/Al-B4C reinforced sandwich composite and investigation of impact behavior
CİHAN KARATEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiKonstrüksiyon ve İmalat Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BAKİ KARAMIŞ
- Development and characterization of light-weight armor materials
Kompozit hafif zırh malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
EROL ÜNALER
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Mühendislik Bilimleriİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. METİN TANOĞLU
DOÇ.DR. MUSTAFA GÜDEN
- Farklı ortamların sandwich kompozitlerin kırılma tokluğu üzerindeki etkisi
The effects of various environments on fracture toughness of sandwich composites
KORAY KOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇİÇEK ÖZES
- Balsa/PVC sandviç yapılarda kırılma tokluğu etkisinin nümerik çalışması
Numerical study on the fracture toughness of Balsa/PVC sandwich composite materials
ALPER TORTOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇİÇEK ÖZES
- Seramik birleştirme teknolojisi ve yapısal seramiklerin lehimlenmesi
Ceramic foining technology and brazing of structural ceramics
OSMAN AKKOCA