Geri Dön

Termal yaşlandırma ve termal yorulmanın yapıştırılmış cam fiber/epoksi kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi

Investigation of effects of thermal ageing and thermal fatigue on mechanical properties of adhesively bonded e-glass fibre/epoxy composite materials

  1. Tez No: 517534
  2. Yazar: TARKAN AKDERYA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ÇEVİK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 222

Özet

Bu tez çalışmasında, termo-oksidatif ve termal-yağ yaşlandırmanın, düşük hızlı düşey darbenin, sıcaklığın ve termal çevrim sebebiyle oluşan termal yorulmanın farklı karakteristik özelliklerdeki epoksi bazlı yapıştırıcılar ile tek bindirmeli olarak yapıştırılmış [0/90]8s oryantasyona sahip cam fiber/epoksi kompozit malzemelerin mekanik, termal ve iç yapısal özelliklerine olan etkileri araştırılmıştır. Çalışmanın ilk basamağında tek bindirmeli yapıştırılmış kompozit malzemelere, üç farklı sıcaklıkta (-18, 25 ve 70 °C) termo-oksidatif yaşlandırma ve farklı enerji seviyelerinde (0 – 30J) düşük hızlı düşey darbe uygulanmış ve mekanik özelliklerin tayini için yapılan çekme testleri de farklı sıcaklıklarda (-18, 25 ve 70 °C) yapılmıştır. İkinci aşamada, termal çevrim ile termal yorulma etkisi oluşturulmaya çalışılmış; tek bindirmeli kompozit numunelere, minimum -10 ila maksimum 80, 100 ve 120 °C arasında, aynı periyotlarda ve 1'den 50'ye kadar düzenli değişen sayılarda özel olarak oluşturulmuş bir deney düzeneğinde termal çevrim prosesi uygulanmıştır. Termal yorulmuş numuneler daha sonra mekanik karakterizasyon testlerine tabi tutulmuştur. Üçüncü ve dördüncü basamakta, tek tesirli yapıştırılmış kompozit numunelerin yük taşıma kapasitelerine ve kompozit malzemelerin termal, mekanik ve iç yapısal özelliklerine, -10 ila 140 °C arasında değişen sıcaklıklarda ve 1440 saate kadar uzayan sürelerde uygulanan termal-yağ yaşlandırma prosesinin etkileri araştırılmıştır. ASTM standartlarına uygun olarak üretilen, ölçülendirilen ve karakterize edilen kompozit malzemelerin termal özellikleri TGA, DTA ve DSC testlerinden elde edilmiş termogramlar ve verilerle, morfolojik özellikleri SEM analizinden elde edilmiş mikrograflarla ve mekanik özellikleri 1 mm/dk. hızında uygulanmış eksenel çekme testleri yardımı ile oluşturulmuş Yük – Deplasman grafikleri ile belirlenmiştir. Sonuç olarak; -18 °C'de termo-oksidatif yaşlandırılmış numunelerin yük taşıma kapasitelerinin arttığı, numunelere uygulanan düşük hızlı darbenin enerjisi arttıkça yük taşıma kapasitelerinin azaldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, örneklerin yük taşıma kapasitelerinin genellikle termal döngü sayısı arttıkça azaldığı ancak, 30 kez ısıl döngüye maruz kalan örneklerin maksimum yük taşıma kapasitesine sahip olduğu fark edilmiştir. Bununla birlikte, uygulanan karakterizasyon testlerinin sonuçlarına göre; ­10 °C'de termal-yağ yaşlandırmasına tabi tutulan kompozit ve yapıştırılmış kompozit numunelerin mekanik ve termal özelliklerinin genellikle iyileştiği söylenebilir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, influence of thermo-oxidative and thermal-oil ageing, low-velocity drop impact, high or low operating temperatures, thermal fatigue caused by thermal cycling on mechanical, thermal and morphological properties of E-glass fibre/epoxy ([0/90]8s) single lap composite joints bonded with different characteristic adhesives are investigated. In the first step of the work, thermo-oxidative ageing at three different temperatures (-18, 25 and 70 °C) and low-velocity impact at different energy levels (0 to 30J) are applied to composite joints and subsequently, tensile tests which are determinant of the mechanical behaviour are carried out at different temperatures (-18, 25 and 70 °C). Thermal fatigue effect was tried to be formed by thermal-oil cycling; the thermal cycling process is applied to single lap composite joints in a specially constructed experimental set at a minimum of -10 °C to a maximum of 80, 100 and 120 °C for same periods and with regularly varying numbers (1 to 50). Thermally fatigued joints are subjected to mechanical characterization tests in order to define load carrying capacities in the second step of the study. In the third and fourth steps, the effects of the thermal-oil ageing process which is applied at -10 to 140 °C for up to 1440 hours on the thermal, mechanical and morphological properties of the E-glass fibre/epoxy composites and on the load carrying capacities of adhesively bonded composite joints were investigated. The thermal properties, morphological characteristics and mechanical behaviours of the composites produced, dimensioned and characterized in accordance with ASTM standards are determined by thermograms and datas obtained from TGA, DTA and DSC tests, are detected by micrographs obtained from SEM analysis and are find out with single lap shear tests with a speed of 1 mm/min, respectively. As a consequence; it has been observed that the load carrying capacities of thermo-oxidative aged at -18 °C joints increase and the load carrying capacities decrease as the energy of the low velocity impact applied to the joints increases. It has also been found that the load carrying capacities of the specimens generally decrease as the number of thermal cycles increases, but that the specimens subjected to 30 cycles of thermal cycling have maximum load carrying capacity. However, according to the results of the characterization tests applied it can be concluded that mechanical and thermal properties of the composite and the bonded composite joints subjected to thermal-oil ageing at -10 °C are generally improved.

Benzer Tezler

  1. Termal işlem ve mekanik yorulmanın farklı rezin simanlar ile yapıştırılmış tüm seramik restorasyonların dentine olan bağ dayanımı üzerine etkisinin araştırılması

    Effect of thermal cycle and loading cycle on resin-dentin bondstrengths of full ceramic crowns cemented with different luting

    HABİBE ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Diş HekimliğiEge Üniversitesi

    Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET SONUGELEN

  2. T4 ve T6 yaşlandırma işlemleri uygulanmış 2014 alüminyum alaşımının fretting yorulma davranışı üzerine relatif kayma genliğinin etkisi

    Influence of relative slp on fretting fatigue behavior of 2014 aluminium alloy with the age-hardened conditions T4 and T6

    MUSTAFA ÖCAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. RECEP SADELER

  3. Şekil hatırlamalı CuAlNi alaşımlarındaki martensitik dönüşümler üzerinde termal yaşlandırma etkileri

    Thermal Aging efects on martensitic transformation in shape memory CuAlNi alloys

    AYŞE AYDOĞDU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. OSMAN ADIGÜZEL

  4. İmplant destekli hareketli protezlerde kullanılan çeşitli bağlantı sistemlerine mekanik ve termal yaşlandırma işlemlerinin etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effects of mechanical and thermal aging processes of various connection systems used in implant assisted motivated prostheses

    MUSTAFA YILDIRIM

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Diş HekimliğiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesi

    Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ALKURT

  5. İtriyum oranları farklı monolitik zirkonyaların metamerizm ve translüsensi açısından değerlendirilmesi

    Evaluation of monolithic zirconia with different yttrium ratios in terms of metamerism and translucency

    MEHMET EJDER GÜVEN

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Diş HekimliğiBezm-i Alem Vakıf Üniversitesi

    Protetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM KARA