Tabakalı biyokompozitlerin kırılma performanslarının stokastik yöntemler kullanarak optimize edilmesi
Failure performance optimization of laminated biocomposites by using stochastic methods
- Tez No: 469032
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. LEVENT AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Tabakalı kompozitler, Tasarım optimizasyonu, Laminated composites, Design optimization
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda lif takviyeli, tabakalı kompozit malzemeler, dayanıklılık ve hafiflik gibi avantajlarından dolayı mühendislik uygulamalarında artarak kullanılmaktadır. Otomotiv endüstrisinde çevreci yaklaşımlar; tarımsal sürdürülebilir ve hafif malzemeler olan doğal liflerin cam liflerine alternatif takviye malzemesi olarak kullanılmasının büyük önem taşıdığını ifade etmektedirler. Doğal lifler arasında, düşük yoğunluk ve diğerlerine nazaran yüksek özgül mukavemet özellikleri ile keten lifleri en çok ilgi çeken liftir. Kompozit malzemelerde kullanılan doğal liflerin standart sentetik liflere nazaran dayanımları düşük olduğundan kırılma performanslarının artırılmaya ihtiyacı vardır. Bu tezde, iki eksenli düzlem içi bası yükleri altında ve dört taraftan basit mesnetli 64 tabakalı Keten/polipropilen biyokompozit ve 64 tabakalı Grafit/epoksi plakaların burkulma karşıtı davranışlarının optimum tasarımı Maksimum Gerilme, Tsai-Wu ve Hashin - Rotem kriteri esas alınarak stokastik yöntemlerden Nelder-Mead Algoritması ile araştırılmıştır. Tabakalar, simetrik ve balans olarak alınmıştır. Amaç fonksiyonu olarak kritik burkulma indeksi ve tasarım değişkenleri olarak fiber oryantasyonları alınmıştır. Çeşitli yükleme durumları ve plaka a/b boyut oranları için kritik burkulma indeksi maksimize edilmiştir. Elde edilen optimum tasarımlar Maksimum Gerilme, Tsai-Wu ve Hashin-Rotem kırılma kriterinden yararlanılarak tabaka tabaka kontrol edilmiştir. Sonuç olarak, tabakalı biyokompozitlerin burkulma ve kırılma dayanımı göz önüne alınarak optimum tasarımlarının plaka a/b boyut oranına, yük ve yük oranına bağlı olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In decades years fiber-reinforced, layered composite materials have been acceleratingly used in engineering practises due to their advantages such as durability and weightlessness. Environmentalist approaches in the automotive industry is expressed that the use of natural fibers, which are agricultural sustainable and light materials, as an alternative reinforcing material to glass fibers is of utmost importance. In the natural fibers, flax fibers are the most attractive lifes with low density and high specific strength properties compared to others. Since the strength of natural fibers used in composite materials is lower than that of standard synthetic fibers, it is necessary to improve the fracture performances. In this study, optimum design of anti-buckling behaviors of 64 layered flax/ polypropylene biocomposite and 64 layered Graphite /epoxy plates that subject to biaxial compressive in-plane loads and simply suportted on four sides are examined take into the Maximum Stress, Tsai-Wu and Hashin-Rotem criteria, Nelder-Mead Algorithm The plates are symmetrical and balanced. Fiber orientations are taken as design variables and critical buckling index are taken as objective function. The critical buckling index for various loading situations and plate aspect ratios have been maximized. As a result, it is obtained that the optimum designs of laminated composites taking into buckling and ply failure strength subjected to load and loading ratio. Also it is related with plate aspect ratio.
Benzer Tezler
- Modelling and analyses of damped multi-layered structures
Sönümlü çok katmanlı yapıların modellenmesi ve analizleri
MEHMET SAİT ÖZER
Doktora
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Characteristics of polylactide composites involving montmorillonite and boron compounds
Montmorillonit ve boron bileşikleri içeren poli(laktik asit) kompozitlerinin özellikleri
ALİNDA ÖYKÜ AKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JALE HACALOĞLU
- Aljinat-halloysit biyokompozitlere ciprofloxacin yüklenmesi, salımı ve adsorpsiyonunun incelenmesi
Investigation of ciprofloxacin loading, release and adsorption on alginate-halloysite biocomposites
ÖZGE CAN AŞKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL
- Preparation and characterization of bio-waste based composites reinforced by geopolymers
Geopolimerlerle güçlendirilmiş biyo-atık esaslı kompozitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
ZAID MOHAMMED ALI KAREEM KAREEM
Doktora
İngilizce
2025
BiyomühendislikÇukurova Üniversitesiİleri Malzemeler ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Prof. Dr. TUNÇ TÜKEN
YRD. DOÇ. DR. ERSAN EYİLER
- Magnezyum florür katkılı sığır hidroksiapatit esaslı kompozit biyomalzeme üretim ve karakterizasyonu
Production and characterization of magnesium fluoride doped bovine hydroxyapetite composites
NİGAR DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI