Development of intrinsic connection elements to join composite and metals components for automotive applications
Otomotiv uygulamaları için kompozit-metal yapılarda intrinsik bağlantı arayüzü geliştirilmesi
- Tez No: 601627
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SELİM COŞKUN, PROF. DR. MARKUS STOMMEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Türk-Alman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Üretim ve Teknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Yirmi birinci yüzyılda hafif konstrüksiyon tasarımları farklı alanlara uygulanabilirliği, yakıt tasarrufu ve güvenli sürüş amaçları sebebiyle büyük talep görmektedir. Kompozit malzemeler yüksek birim başına dayanım kuvveti sebebiyle bir hafif malzeme olarak havacılık, otomotiv ve denizcilik sektörlerinde yaygın kullanımdadır. Kompozit parçaları diğer parçaları bağlamak için kullanılan yaygın bir bağlantı yöntemilerinden biri delik delerek cıvatalamadır. Ancak, cıvatalama kompozit malzemenin delinmesini gerektirmektedir ki bu malzemenin dayanımını ciddi ölçüde azaltır. Cıvata bölgesini güçlendirmek ve delme işlemi olmaksızın cıvata deliği oluşturma imkanı sağlayan bir yöntem kompozitin üretimi sırasında cıvata deliği bölgesine kompozitin tabakaları arasına insert yerleştirmedir. Bu tez çalışmasında bir Mercedes benz kamyon parçasının bağlantı bölgesi için üç farklı tip güçlendirme insert'ü tasarlanmıştır. Bunlar metal insert, termoplastik insert ve metal-termoplastik hibrit insert'lerdir. Buna ek olarak, dört tip düz örgü cam elyaf-epoxy kompozit numune üretilmiştir. Bunların üç tanesinin tabakaları arasında insert yerleştirilmişl, bir tanesi delinmiş ve referans olması için insert'süz bırakılmıştır. Numunelere yarı durağan yükleme koşullarında pin çekme testi uygulanmıştır. Test sonuçlarına göre tüm insert'lü kompozit numunelerin son yük taşıma kapasitelerinin arttığı gözlenmiştir (en çok %44 artış). Ek olarak, delinmemiş kompozit numunelerin delik bölgelerinin mukavemetinin referans numuneye göre %74 seviyesinde güçlendiği gözlenmiştir. Öte yandan, insert yerleştirilmiş numunelerin katmanlarında ciddi birbirinden ayrılma gözlenmiştir (3mm'ye kadar). Hepsine ek olarak, testler sonlu elemanlar analizi programı Abaqus'ta modellenmiştir. Analiz ve test sonuçları arasındaki tokluk hatası referans numune için sadece %5, metal insert'lü numune için %39.2 seviyesindedir. Ne yazık ki, elastik bölge sonrası malzeme özellikleri sonlu elemanlar analizi sonucunda iyi seviyede yakınsamamıştır.
Özet (Çeviri)
The lightweight construction is in great demand in the 21st century with the increasing need for fuel saving, safety concerns and customized material properties. For its high specific strength and customizable material properties, the composite materials have found its place as a major lightweight material in aerospace, marine and automotive industries. One fastening technique to join these composite parts to other components is bolted joining which requires drilling to form the holes. Nevertheless, drilling weakens the properties of the composite enormously. One technique to reinforce the joint is to place inserts in the bearing region during the production of the composite. In this work, three different reinforcement inserts were designed for joint region of a Mercedes-Benz Truck component, namely metal insert (M), polymer insert (P) and metal- polymer insert (MP). Four different types of glass/epoxy, plain weave textile composite (PWTC) specimens were designed. One specimen type is only drilled which is used as reference, and other three specimen types have inserts embedded between their layers. The specimens were tested under quasi-static loading conditions at a two-parallel pinned pull-through test. It is observed that all the inserted specimens have higher ultimate load capacity relative to the reference specimens (up to 44% improvement). Besides, the bearing strength increases up to 74.7% at the non-drilled specimen types. However, placement of inserts leads to significant delamination failure (up to 3mm delamination at polymer inserted specimen). Moreover, the pin pull-through test of reference specimen and metal inserted specimen were modeled in commercial Abaqus FEA software. Stiffness values from FE analysis is in relatively good correlation with experimental stiffness. The stiffness errors for reference and metal inserted specimens are 5% and 39.2% consequently. The non-elastic response of PWTC specimens were not properly represented in the FE models.
Benzer Tezler
- İstanbul-Yeniköy tarihi kentsel peyzajında toplumsal belleği açığa çıkarmaya dair bir araştırma
A study on revealing collective memory in the historical urban landscape of Istanbul-Yenikoy
NESLİHAN KOÇHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KORAY GÜLER
- İmalat sistemlerinin tasarlanması ve öncelik kurallarının belirlenmesinde yapay sinir ağlarının kullanılması
Başlık çevirisi yok
TARIK ÇAKAR
Doktora
Türkçe
1997
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN TORAMAN
- Zeyrek İbadethane arkası sokaktaki iki ahşap konutun restitüsyon ve restorasyon projesi
The reconstitution and restoration of two wooden houses on the İbadethane Arkası Sokak in Zeyrek
HAYRİYE KALKAVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLSÜN TANYELİ
- Sayısal ortamda kartografik genelleştirme
Cartographic generalization in digital environment
TÜRKAY GÖKGÖZ