Geleneksel ve alternatif malzemeli denizel kompozitlerin üretim parametreleri ve mekanik özelliklerine etkilerinin araştırılması
Manufacturing parameters of marine composites made of conventional and alternative materials and their effects on the mechanical properties
- Tez No: 629612
- Danışmanlar: PROF. DR. NURETTİN ARSLAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Bu çalışmada, farklı boyutlara sahip delik ve yüzeysel oluklar işlenmiş PVC köpük içeren denizel sandviç kompozitlerin mekanik davranışları araştırılmıştır. Sandviç kompozit numuneler, vinil ester reçine sistemi ve vakum destekli reçine transfer kalıplama yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Köpük malzemeye kalınlık doğrultusunda farklı delik delme şablonları uygulanmış ve açılan deliklerin infüzyon işlemi sırasında reçine ile dolması neticesinde pim takviyeli köpük yapılar elde edilmiştir. Delik şablonlarının sandviç panellerin düzlem dışı basma ve çekirdek kayma özelliklerine etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Pim takviyeli sandviç numunelerin, %67' ye kadar ulaşan ağırlık artışına karşılık üç nokta eğilme hasar yükleri, düz çekirdek içeren referans panele kıyasla %133.8 artış göstermiştir. Köpük ezilmesine neden olan düzlem dışı basma hasar yükü değerlerinde, köpük malzemenin katı reçine pimleri ile güçlendirilmesiyle maksimum %570 artış sağlanmıştır. Bu sonuçlara ek olarak, çeşitli çekirdek işleme konfigürasyonu uygulanmış PVC köpük içeren sandviç kompozit kirişlerin dört nokta eğilme davranışları deneysel, analitik ve sayısal çözümleme teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Eğilme dayanımı ve efektif eğilme rijitlik değerlerinde, referans numuneye kıyasla sırasıyla maksimum %34 ve %61 oranında artış sağlanmıştır. Orta açıklık sehimi, eşdeğer eğilme rijitliği ve eğilme hasar yükleri hesaplanmıştır. Sandviç kirişlerin eğilme davranışları, yüzey tabakaları lineer ortotropik ve köpük çekirdek davranışını temsilen izotropik sertleşme plastisite (isotropic hardening model plasticity) malzeme modelleri kullanılarak sonlu elemanlar yöntemi (ANSYS yazılımı) ile sayısal olarak analiz edilmiştir. Köpük malzemelerin işlenmesinin infüzyon üretim sistemlerinde reçine akış geçirgenliği sağlamasının yanı sıra sandviç panellerin mekanik performansını artırmak için de başvurulacak basit, uygulanabilir ve ekonomik bir yöntem olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, the mechanical behavior of marine sandwich composites containing PVC foam with holes and surface grooves of different sizes were investigated. Sandwich composite samples were produced using vinyl ester resin system and vacuum assisted resin transfer molding method. Different hole drilling square patterns were applied to the foam material in thickness direction and pin reinforced core structures were obtained as a result of filling holes with resin during infusion process. The effect of hole patterns on out-of-plane compression and core shear properties of sandwich panels was investigated experimentally. The three point bending failure load of pin reinforced sandwich panels increased by 133.8% compared to the reference panel at the expense of increased panel weight up to 67%. Out-of-plane compression failure load causing core crushing increased by 570% by reinforcing the foam material with cured resin pins. In addition, the four point bending behavior of sandwich composite beams containing PVC foam with various core machining configurations was investigated experimentally, analytically and numerically. The bending strength and effective bending stiffness increased up to 34% and 61%, respectively, in comparison to a control beam without core modification. Analytical equations were utilized for calculating the mid-span deflection, equivalent bending stiffness and ultimate bending strength of the sandwich beams. Finite element analysis was also performed to analyze the flexural response of the specimens taking into account the combined effect of orthotropic linear elasticity of the face sheet and the non-linear behavior of the foam core. It has been found that the core cutting of foam materials is a simple, economical and feasible method to improve the mechanical performance of marine sandwich panels as well as to provide resin flow permeability in infusion systems.
Benzer Tezler
- Unconventional gas system characteristics and depositional environment modeling of silurian mudstones: Central Taurides and western Pontides, Turkey
Siluriyen çamurtaşlarının geleneksel olmayan gaz sistem özellikleri ve depolanma ortamının modellemesi: Orta Toroslar ve batı Karadeniz kuşağı, Türkiye
ZEYNEP DÖNER
Doktora
İngilizce
2021
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KUMRAL
- Kompozit yapıların mekanik davranışlarının denizel çevresel etkiler altında modellenmesi
Modelling of mechanic behaviors of composite structures subjected to marine environment
MUSTAFA BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gemi MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKİN ALTUNSARAY
- Deniz dibi tarama işleminden çıkan malzemenin değerlendirilmesi ve faydalı kullanımı
Assessment and beneficial use of the material from seabed dredging operations
NADİDE DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Comparison between membrane bioreactor and hybrid membrane bioreactor (IFAS MBR) systems: A pilot scale study
Membran bı̇yoreaktör ve hı̇brı̇t membran bı̇yoreaktör (IFAS MBR) sı̇stemlerı̇nı̇n karşılaştırılması: Pı̇lot ölçeklı̇ bı̇r çalışma
MUHAMMED AHMET DEMİRBİLEKLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Production and properties of biopolymer based fibers and films
Biyopolimer tabanlı fiber ve filmlerin üretimi ve özellikleri
TUĞÇE KÖROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM