Co-cured manufacturing of advanced composite materials using vacuum assisted resin transfer molding
İleri kompozit malzemelerin vakum destekli reçine kalıplama kullanılarak eş zamanlı kürlendirme yöntemiyle üretimi
- Tez No: 519222
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALMILA GÜVENÇ YAZICIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 223
Özet
Ana uçak yapıları çoğunlukla uçak gövdesi kaburgaları, ribler ve kutu kirişler gibi güçlendirilmiş kabuk yapılarından meydana gelmektedir. Geleneksel olarak bu güçlendirilmiş kabuk yapılar, kabuğun ve destek plakasının ayrı ayrı üretilip sonrasında mekanik bağlantı veya yapıştırıcı kullanılarak birleştirilmesi yöntemiyle üretilmektedir. Eş zamanlı kürlendirme yöntemi kompozit malzemelerde kullanılacak parça sayısının ve final montaj maliyetlerinin büyük oranda azaltılmasını sağlayan bütünleşik bir kalıplama tekniğidir. Bu çalışmada, özellikle çok gözlü kutu profiller gibi güçlendirilmiş kabuk yapıları için düşük maliyetli bir eş zamanlı kürlendirme yöntemi geliştirilmektedir. Köpük malzemesi, köpük dayanımı, kürlendirme ve köpük kaplama operasyonları proses parametreleri olarak belirlenmiş ve bu parametreler eniyileyerek proses geliştirilmiştir. Bu çalışma aynı zamanda simülasyon programlarına destek olması amacıyla preform geçirgenlik ve boşluk değerlerini ve reçine viskozite modellerini sağlayarak daha geniş bir hedefe sahip olmaktadır. Bu amaçla çalışma, üç bölümde oluşmaktadır. İlk olarak, preform ve reçine malzemelerinin karakterizasyonu kapsamlı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Sonrasında, eş zamanlı kürlendirilmiş üç gözlü kutu profilin reçine akış simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Son bölümde, yöntem geliştirilmiş ve eş zamanlı kürlendirme yöntemi ve geleneksel teknik kullanılarak üç gözlü kutu profiller üretilmiştir. Eş zamanlı kürlendirme yöntemi parça eğme dayanımı, üretim ve enerji tüketimleri açısından geleneksel teknik ile karşılaştırılmıştır. Dört nokta eğme sonuçları, eş zamanlı kürlendime ile üretilen parçanın %95 daha fazla yüke dayanabildiği ve %99 daha fazla yük altında kırıldığını göstermektedir. İlaveten, eş zamanlı kürlendirme yöntemi kullanılarak %57 enerji ve %25 işçilik zamanı tasarrufu elde edilebilmektedir.
Özet (Çeviri)
Sub-structures of aircraft structures mainly consist of stiffened shells such as fuselage frames, ribs, and multi-cell box beams. Conventionally, these stiffened shells are manufactured through a process wherein shells and stiffeners are fabricated separately and then are integrated either through mechanical fastening or adhesive bonding. Co-curing is an integral molding technique that can greatly reduce the part count and the final assembly costs for composite materials. In this study, a low-cost co-curing manufacturing technique for stiffened shells of aircraft structures, particularly multi-cell box beams, is developed. Foam material, foam strength, curing operation and foam coating are considered to be the process parameters and the process is improved by optimizing these parameters. The study also has a wider goal of aiding the simulation tools of composite material processing by providing a material data, including preform permeability, porosity, and resin viscosity model. For this purpose, the three-fold approach is followed. First, an extensive characterization of the preform and the resin properties is performed. Then, resin impregnation simulations of the co-cured three-cell box beam are performed. In the final part, the co-curing manufacturing technique is developed and the co-curing process is compared with the conventional method, secondary bonding, from part bending strength, manufacturing and energy consumption perspectives. The four-point bending test results show that the co-cured part withstands 95% higher load and fails at 99% higher load compared to the secondary-bonded part. Additionally, it is found that almost 57% energy and 25% labor time savings can be achieved by using the co-curing technique.
Benzer Tezler
- High temperature processable nanofibrous interlayers for composite structures
Yüksek sıcaklık dayanımlı nanolif arayüzlerin kompozit yapılara uygulanması
AYÇA ÜRKMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİH PAPİLA
- Structural design, analysis and composite manufacturing applications for a tactical unmanned air vehicle
Kompozit bir taktik insansız hava aracının yapısal tasarım, analiz ve kompozit üretim uygulamaları
SERCAN SOYSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALTAN KAYRAN
PROF. DR. NAFİZ ALEMDAROĞLU
- Manufacture and testing of a composite driveshaft for automotive applications
Kompozit malzemeli bir şaftın otomotiv uygulamaları için üretimi ve testi
SAMET TATAROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Hava taşıtlarındaki karbon epoksi kompozit-çelik bağlantıların mekanik özelliklerini geliştirmek için yapıştırma işleminin optimizasyonu
Optimization of the adhesion process to enhanced mechanical properties of carbon epoxy composite-steel joints for aircraft application
YAVUZ AKALIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA ÖZGÜR
- Hızlı prototip üretim teknolojileri
Başlık çevirisi yok
LEVENT YAĞMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Malzemesi ve İmalat Teknolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUZAFFER ERTEN