Enhancement of ballistic properties by hybridization method of multi-layered composite panels
Çok katmanlı kompozit plakaların hibridizasyon ile balistik özelliklerinin geliştirilmesi
- Tez No: 631193
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN TANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mechanical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Fiber katkılı polimerik kompozit malzmeler balistik uygulamalarda düşük özkütle, yüksek mukavemet ve enerji sönümleme kabiliyeti gibi avantajlarından dolayı gün geçtikçe daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu bağlamda, çalışmada fiber katkılı çok katmanlı kompozit malzemelerin hibritleme yöntemi ile balistik özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Çalışmada, sıklıkla kullanılan fiber tiplerinden olan E-Cam ve aramid fiber tipleri kullanılmış olup reçine malzemesi olarak epoksi reçine sistemi tercih edilmiştir. Homojen ve hibrit fiber katkılı kompozit plakalar üretilmiş olup hibrit kompozit plakalarda konfigürasyon E-Cam fiber katmanı önde aramid fiber katmanı arkada olacak şekilde üretim gerçekleştirilmiştir. Aramid ve E-Cam fiber katmanların birbiri içinde hacimsel oranları 50:50 ve 70:30 olacak şekilde iki farklı tip hibrit kompozit plaka üretilmiştir. Bu sayede farklı fiber tiplerinin birbiri içinde hacimsel oranının balistik özelliklere etkisi de araştırılmıştır. Her kompozit plakadan iki farklı kalınlıkta üretim yapılmış ve test edilmiştir. Kompozit plakalara mekanik ve balistik testler uygulanmış olup uygulanan mekanik ve balistik testler sırası ile çekme, üç nokta eğme ve kısa kiriş dayanımı ve V50 testleri şeklindedir. Test sonuçlarına göre homojen ve hibrit kompozitler arasında karşılaştırma yapılmıştır. Sonuç olarak hibridizasyonun mekanik ve balistik özelliklerin artışında önemli rol oynadığı görülmüştür. E-Cam fiber katkılı kompozit plaka referans alınarak yapılan kütlesel verimlilik hesaplarında hibrit kompozitlerin 1'den büyük verimliliğe sahip olduğu görülmüş olup bu durum aynı seviye tehdide karşı daha düşük alansal ağırlık ile koruma sağlayabildiğini göstermektedir. Delaminasyon alanları incelendiğinde E-Cam katmanların aramid fiber katmanlarına delaminasyon ve enerji sönümleme için zaman kazandırdığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
High performance fiber reinforced composite structures are used for ballistic applications in recent years due to several advantages lightweight, high strength and high energy absorbing capability. In this regard, it is aimed to enhance ballistic performance of fiber reinforced composites by hybridization method in this thesis. Two of most used fiber types were selected as reinforcement which are E-Glass and Aramid fibers. As matrix epoxy resin was used. Homogeneous and hybrid structures were manufactured. In hybrid structures configuration was arranged as E-Glass layers are at the front and Aramid layers are at the back. Two different hybrid composites were manufactured with 50:50 and 70:30 Aramid and E-Glass layers. The effect of volume fraction of fabric layers on ballistic properties was investigated. Since there is a linear relationship between V50 and thickness, composite structures were manufactured with two different thicknesses and by the equation derived V50 values for different thicknesses could be determined. Mechanical and ballistic tests were carried out in the study. Tensile, 3-Point bending and short beam strength tests were applied as mechanical tests and a V50 test was carried out as ballistic test. Composite structures were compared with each other based on test results. Consequently, it was found that hybridization method increased mechanical and ballistic properties. Mass efficiency of hybrid structures were found to be higher than 1 (E-Glass composite was used as reference). It was also found that presence of E-Glass layers assists aramid structures to experience more delamination during impact and therefore increased energy absorbing capability.
Benzer Tezler
- Dilatant malzemelerin balistik özelliklerinin deneysel araştırması
Experimental research on the ballistic properties of dilatant dilatant materials
HİLAL KEMAL ŞENYILMAZ
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM USLAN
- Ultra yüksek yoğunluklu polietilen ile karbon fiber prepreglerden hibrit zırh geliştirilmesi ve balistik özelliklerinin incelenmesi
Development of hybrid armor from ultra high density polyethylene and carbon fiber prepregs and investigation of their ballistic properties
SALİH ALARÇİN
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN KARABULUT
- Development of novel hybrid rocket internal ballistic configuration for in-space applications
Uzay uygulamaları için özgün hibrit roket iç balistik konfigürasyonu geliştirilmesi
MEHMET KAHRAMAN
Doktora
İngilizce
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM OZKOL
DOÇ. DR. MUSTAFA ARİF KARABEYOĞLU
- Enhancement of interfacial properties for high performance polyethylene fibers produced via gel spinning
Jel çekme yöntemi ile üretilen yüksek performanslı polietilen liflerin arayüz özelliklerinin geliştirilmesi
OĞUZ KAĞAN ÜNLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Kuantum ölçek etkileri altında termoelektrik ve termoölçek potansiyeller
Başlık çevirisi yok
SEVAN KARABETOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI OSMAN ALTUĞ ŞİŞMAN