Geri Dön

Static and dynamic behavior of polymer based biocomposites

Polimer bazlı biyokompozitlerin statik ve dinamik davranışı

PDF İndir

  1. Tez No: 698455
  2. Yazar: ATABERK BAYSAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. PAŞA YAYLA, PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 214

Özet

Bu tezin birden fazla amacı bulunmaktadır. Birinci amaç, termoplastik keçe biyokompozitlerin mekanik olarak karakterizasyonudur. 4 farklı tip keçe sıcak preslenmiş, su jeti ile kesilmiş ve mekanik özelliklerini belirlemek için mekanik olarak test edilmiştir. Tüm keçeler, farklı polimer elyaf matrisleri ile takviye malzemesi olarak kısa kenevir elyafları kullanmaktadır. Bu matrisler polipropilen, geri dönüştürülmüş polipropilen, polilaktik asit ve düşük erime noktalı polyester elyaflardır. İkinci amaç, tek yönlü prepreg katmanlı biyokompozitlerin eklenmesiyle kenevir – polipropilen biyokompozitte mekanik performanstaki artışı görmektir. Tek yönlü prepregler, takviye olarak uzun keten lifleri ve matris malzemesi olarak polipropilen kullanmaktadır. 7 farklı tasarım sıcak preslenmiş, su jeti ile işlenmiş ve mekanik olarak test edilmiştir. Bu tasarımlar, keçeye göre farklı pozisyonlarda yerleştirilmiş farklı sayıda prepreg katmanından oluşmaktadır. 4 keçe ve 7 tek yönlü keçe tasarımı ile toplam 11 farklı biyokompozit test edilmiştir. Bu malzemeler üzerinde 7 adet mekanik test tamamlanmıştır. Bu testlerden 4 tanesi statik testler olup çekme, basma, eğilme ve kesme testleridir. Geri kalan testler, ölçü aletli Charpy darbe, düşen ağırlık darbe ve yüksek hızlı darbe testleri olan dinamik testlerdir. Bu testlere ek olarak, yüksek hızlı darbe testlerinde elde edilen sonuçları simüle etmek için bir malzeme üzerinde sayısal analizler yapılmıştır. Mekanik karakterizasyon testleri tamamlanmış ve tüm biyokompozitlerin statik ve dinamik davranışları incelenmiştir. Keçeler ve tek yönlü prepreg katkılı keçelerin test sonuçları, kendi tasarım grupları ve diğer tasarım grupları ile karşılaştırılarak yüksek mukavemet ve kabul edilebilir ağırlıkta en uygun biyokompozitin bulunması sağlanmıştır. Keçelere tek yönlü prepreg biyokompozitlerin eklenmesiyle mekanik özelliklerde ciddi bir artış görülmüştür. Sayısal çalışmalar yapılmış ve hasar davranışlarının deneylerde karşılaşılan hasarlar ile benzer olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

This thesis has multiple aims with the first one being the mechanical characterization of thermoplastic felt biocomposites. 4 different types of felts have been hot pressed, water jet machined and mechanically tested to determine their mechanical characteristics. All felts use short hemp fibers as reinforcement material with different polymer fiber matrices. These matrices are polypropylene, recycled polypropylene, polylactic acid and low melt polyester fibers. Second aim is to reveal the improvement in mechanical performance in the hemp – polypropylene biocomposite with the addition of unidirectional prepreg layers. Unidirectional prepregs use long flax fibers as reinforcement material and polypropylene as matrix material. 7 different designs have been hot pressed, water jet machined and mechanically tested. These designs consist of different number of prepreg layers placed in different positions relative to the felt. With 4 felts and 7 unidirectional-felt designs, a total of 11 different biocomposites were tested. 7 mechanical tests were carried out on these materials. 4 of these tests are static tests, namely, tensile, compression, flexural and shear tests. Remaining tests are dynamic tests, which are instrumented Charpy impact, drop weight impact and high velocity impact tests. In addition to these tests, numerical analyses have been conducted on one material to simulate the results obtained in high velocity impact tests. The mechanical characterization tests have been completed and static and dynamic behaviors of all biocomposites have been investigated. Test results of felts and unidirectional prepreg added felts were compared with their own design groups and other design groups to find the most suitable biocomposite with high strength and acceptable weight. A drastic increase in the mechanical properties were seen with the addition of unidirectional prepreg biocomposites to felts. The numerical studies were carried out and the failure behaviors were found to be similar as those seen in experiments.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    677437

    Biyo-reçine esaslı tekstil kompozitlerinin performans özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of performance characteristics of bio-resin based textile composites

    SEMİH ÖZKÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK YALÇIN ENİŞ

  2. Tez No

    554574

    Experimental study on static and dynamic behavior of woven carbon fabric laminates using in-house piezoelectric sensors, acoustic emission, digital image correlation and scanning electron microscopy

    Dokuma karbon kumaş laminatların statik ve dinamik davranışlarının deneysel olarak şahsi üretim piezoelektrik sensör, akustik emisyon, dijital görüntü korelasyonu ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmesi

    HAFIZ QASIM ALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilim ve TeknolojiSabancı Üniversitesi

    Prof. Dr. MEHMET YILDIZ

  3. Tez No

    352202

    Karbon lifli polimerler (CFRP) ile güçlendirilmiş çelik-betonarme kompozit kirişlerin yorulma davranışı

    Fatigue behavior of steel-concrete composite beams strengthened with carbon fiber reinforced polymers (CFRP)

    BARIŞ GÜNEŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NAMIK KEMAL ÖZTORUN

    PROF. DR. ALPER İLKİ

  4. Tez No

    632581

    Mikroskobik kanallar üzerinde gerçekleşen ıslanma dinamikleri

    Wetting dynamics on microscopic channels

    ÖZLEM ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEM ÖZGÜR SERVANTİE

  5. Tez No

    768136

    Self-folding of single chain polymers: towards synthetic biomacromolecule design

    Polimer zincirlerinin tekli olarak kendi kendine katlanmasi: sentetik biyomakromolekullerinin diyazn edilmesi dogru yonelim

    ÖZCAN ALTINTAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Polimer Bilim ve TeknolojisiKarlsruher Institut für Technologie

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CHRİSTOPHER BARNER-KOWOLLİK

Geri Dön