A two-level homogenization method for polymer nanocomposites with coated inclusions
Kaplamalı takviyeye sahip polimer nanokompozitler için iki seviyeli bir homojenleştirme yöntemi
- Tez No: 665095
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERCAN GÜRSES
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Polimer nanokompozitler, polimer matris ve nano ölçekli takviye elemanlarından oluşan bir malzeme türüdür. Nanokompozitlerde matris ve takviye elemanı fazlarının haricinde bir diğer faz gözlemlenmiş ve bazı malzeme özelliklerinin güçlenmesi veya zayıflaması bu faza atfedilmiştir. Kompozit sistemdeki üçüncü faz, arafaz olarak bilinir. Uzunluk ölçeği çok küçük olduğundan ve nano ölçekte karakterizasyon basit bir prosedür olmadığından dolayı polimer nanokompozitlerin lokal özelliklerinin ayırt edilmesi kolay değildir. Nanokompozitlerin makroskopik davranışı, temsili hacim elemanının birçok farklı sekilde homojenleştirilmesiyle elde edilebilir. Tezin amacı, kaplamalı takviye elemanına sahip polimer nanokompozitleri modellemek için yeni bir homojenleştirme yaklaşımı önermektir. Nanokompozitlerin genel yapısını, arafaz oluşumunu ve karakterizasyon tekniklerini anlamak bu amaç için önemlidir. Arafaz özellikleri genel makroskopik mekanik davranışı etkiler. Bu nedenle, arafazı uygun şekilde modellemek ve buna bağlı olarak etkin kompozit özellikleri elde etmek önemlidir. Bu problem ile ilgili olarak farklı homojenleştirme teknikleri ve uygulamaları çalışılmış ve yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Bu yöntem, matris ile takviye elemanı arasındaki yük transferini arafaz boyunca doğru bir şekilde modellemeyi amaçlamaktadır. Ayrıca, önerilen yaklaşım ile üç fazlı sonlu eleman yöntemine kıyasla hesaplama süresi açısından kazanım amaçlanmıştır. Diğer bir amaç, önerilen yöntemin viskoelastik kompozitler için uygulanabilirliğini araştırmaktır. Bu amaçla, viskoelastik homojenleştirme yöntemi için iki boyutlu ve üç boyutlu sonlu eleman kodları geliştirilmiştir. Viskoelastik homojenleştirme yöntemine ilişkin formülasyonlar türetilmiş ve sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Polymer nanocomposites are materials which have polymer matrices and nano-scale reinforcement elements. Other than the matrix and the reinforcement element, another phase in nanocomposite systems has been observed and some of the property enhancement or deficiency has been attributed to this phase. The third phase in the composite system is known as the interphase. The local properties of polymer nanocomposites are not easy to distinguish since the length scale is very small and characterization at the nano-scale is not a simple procedure. Macroscopic behavior of nanocomposites can be deducted by homogenization of a representative volume element in many different ways. The aim of the thesis is to propose a new homogenization approach to model the polymer nanocomposites with coated inclusions. Understanding the structure of nanocomposites, formation of the interphase and different characterization techniques for the interphase are important for this aim. Interphase properties affect the overall macroscopic mechanical behavior. So it is important to model the interphase and obtain the effective composite properties accordingly. Different homogenization techniques and applications related to this problem are studied and a new approach is proposed. This method aims to model load transfer between the matrix and the reinforcement element through the interphase in a correct way. Furthermore, a computational gain is aimed with the proposed model in comparison to a full three-phase finite element simulation. Another goal is to extend the proposed method to viscoelasticity. For this purpose two-dimensional and three-dimensional finite element codes are developed for a viscoelastic homogenization framework. The formulations regarding the viscoelastic homogenization are derived and presented.
Benzer Tezler
- Sert latekslerden film oluşumunun faton soğurma yöntemi ile çalışılması
Başlık çevirisi yok
FİGEN KENEROĞLU
- Mikroalbumin tayini için SPR temelli nanosensörlerin hazırlanması
Preparation of SPR based nanosensors for microalbumin assays
MELTEM KOCA ESENTÜRK
- Functional chocolate development: Enrichment of dark chocolate with nano-liposome encapsulated antioxidants, and/or pro- and pre-biotics, bioavailability studies
Fonksiyonel çikolata geliştirilmesi: Bitter çikolatanın nano-lipozomla enkapsüle edilen antioksidanlarla, ve/veya pro- ve pre-biyotiklerle zenginleştirilmesi, biyoyararlılık çalışmaları
MİNE ÖZGÜVEN
Doktora
İngilizce
2014
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Al-butoksit'in sol-jel yöntemi ile modifikasyonu ve oluşan ürünün kaplamada kullanılması
Modification of Al-butoxide by the sol-gel process and using the product as coating material
GAMZE GÜL AVCI
