Experimental and numerical progressive failure analysis in open-hole tensile tests of quasi-isotropic composite laminates
Yarı-izotropik açık delıkli kompozit laminatların çekme testlerinde hasar ilerlemenin deneysel ve sayısal analizi
- Tez No: 523122
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CAHİT CAN AYDINER, PROF. DR. NURİ BÜLENT ERSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Bu çalışmada Açık Delikli Çekme (OHT) numunelerin'de hasar ilerlemesinin davranışı hem sayısal hem de deneysel yöntemlerle analiz edilmiştir. Çentikli kompozit laminatların gerilme yüklemesi altındaki hasar davranışlarının analizi, hem intralaminar hasar hem de delaminasyon hasar modlarının uygulanmasıyla gerçekleştirilmektedir. Düzlem içi arızaya yönelik hasar başlangıcı için, Hashin'in hasar kriteri, daha az sayıda malzeme özelliği ile elde edilebilecek daha yüksek doğruluğu nedeniyle modele atanmıştır. Hasar başlangıcı ile bağlantılı olarak, düzlem içi hasar için hasar evrim yasası doğrusal yumuşatma ile kırılma enerjisi olarak tanımlanmıştır. Bitişik katlarda kesme veya normal gerilmelerin sonucu olarak delaminasyonun başlatılması ve evrimi, Cohesive Zone Model'ine dayanmaktadır. Çift Konsollu Kiriş ve Son Çentikli Eğilme testleri yapılarak Mod I ve Mod II katlararası kırılma tokluklarının değerlendirilmesi için sayısal ve deneysel kıyaslama çalışmaları yapılmıştır. Çalışmanın deneysel bölümünde, kompozitlerde hasar ilerlemesi Akustik Emisyon (AE) tekniği ile araştırılmıştır. Optik aletler, hasar modları ve AE olayları ile güvenilir korelasyonlar elde etmek için kullanılmıştır. Öte yandan, delikli yarı-izotropik laminatların çekme testleri sırasında aynı anda Dijital Görüntü Korelasyonu ve kenar gözlemleri uygulanmaktadır. Son olarak, sonuçlar sonlu eleman modelinin tahminleriyle karşılaştırılmıştır. Modelin, OHT numunelerin mukavemet ve hasar modlarını başarılı bir şekilde tahmin ettiği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the progressive failure behavior of the Open-Hole Tension (OHT) specimens was analyzed by both numerical and experimental methods. The analysis of failure behavior of the notched composite laminates under tensile loading is carried out by implementing both intralaminar failure and delamination failure modes. For damage initiation of in-plane failure, Hashin's failure criterion has been assigned into the model mainly due to its higher accuracy that can be obtained with a lower number of material properties. In conjunction with damage initiation, damage evolution law for in-plane failure was defined in terms of fracture energy with linear softening. Initiation and evolution of delamination as a result of shear or normal stresses in adjacent plies were based on the Cohesive Zone Model. Numerical and experimental benchmarking studies have been conducted to evaluate Mode I and Mode II interlaminar fracture toughness by performing Double Cantilever Beam and End-Notched Flexure tests. In the experimental part of the study, damage progression in composites was investigated with Acoustic Emission (AE) technique. Optical instruments have been used to obtain reliable correlations with damage modes and the AE events. On the other hand, Digital Image Correlation and in-situ edge observation are applied simultaneously during the tensile tests of notched quasi-isotropic laminates. Finally, results are compared with predictions of the finite element model. The model is considered to successfully predict the strength and damage modes of the OHT specimens.
Benzer Tezler
- Tekrarlı yükler altında dairesel delikli tabakalı kompozit levhalarda ilerlemeli hasar analizi
Progressive failure analysis of laminated composite plate with open hole under fatigue loads
ABDULKERİM PARLAMIŞ
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE ONUR KAMAN
- Numerical and experimental study of nanoparticle reinforcement in tapered GFRP laminates: An outlook for wind turbine blades
Katman düşüşlü GFRP laminatlarında nanoparçacık takviyesinin nümerik ve deneysel incelemesi: Rüzgâr türbin kanatlarına yönelik bir bakış
ÖZGÜN ŞENER
Doktora
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
PROF. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
- Experimental and numerical progressive failure analysis ofcorrugated core type composite sandwich structure
Korüge tipi kompozit sandviç yapının deneysel ve numerik ilerlemeli hasar analizi
EMRE ÇALIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİ BÜLENT ERSOY
- Experimental and numerical failure analysis of advanced composite structures with holes
Delikli ileri kompozit yapıların deneysel ve numerik hasar analizi
MEHMET BİLAL ATAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL LEVEND PARNAS
- Çift seri pim bağlantılı dokuma karbon fiber/epoksi kompozit levhalarda hasar analizi
Failure anaysis of woven carbon fiber/epoxy composite plates jointed with double series pins
CANER DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METE ONUR KAMAN