The influence of manufacturing defects on structural performance of composite overwrapped pressure vessels
Üretim hatalarının kompozit sargılı basınçlı tankların yapısal performansına etkisi
- Tez No: 714974
- Danışmanlar: PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kompozit Sargılı Basınçlı Tanklar, Filaman Sarım, Gerilim Oranı, Patlama Basıncı, Üretim Hataları, Composite Overwrapped Pressure Vessels, Filament Winding, Stress Ratio, Burst Pressure, Manufacturing Defects
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Bu çalışmada, kompozit sargılı basınçlı kapların üretim proseslerinde meydana gelen hataların patlama basıncına etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. İlk olarak, karbon/epoksi kompozit numunelerin çekme testi ve elyaf hacim oranı testi gibi malzeme karakterizasyon yöntemleri tamamlanmıştır. Küçük ölçekli kompozit basınçlı tank için farklı katman dizilimlerinin belirlenmesinin ardından tankların imalat ve hidrostatik patlatma testleri gerçekleştirilmiştir. Kompozit katman diziliminin dolayısıyla gerilme oranının patlama basıncı ve arıza modu üzerindeki etkisi gözlemlenmiştir. Daha sonra, iki farklı katman konfigürasyonu için delaminasyon ve boşluklu sarım olmak üzere iki tip üretim hatası tanımlanmıştır. Üretim sırasında numunelere yapay delaminasyonlar yerleştirilmiş ve olgunlaşmış numuneler patlatma testine tabi tutulmuştur. Aynı şekilde filaman sarım işleminde kasıtlı olarak katmanlarda boşluklar bırakılmış ve bu boşlukların patlama basıncı ve kırılma modu üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Test sırasında alınan yüksek hızlı kamera görüntüleri ile basınçlı kapların kırılma modları gözlemlenmiştir. Son olarak, optik mikroskop ile kompozit mikroyapı ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile kırılma yüzeyleri incelenmiştir. Bu çalışma ile elde edilen deneysel ve görsel veriler değerlendirilmiş ve kompozit sargılı basınçlı tanklardaki üretim hatalarının patlama basıncı performansına etkisi küçük ölçekli kompozit tank tasarım sınırları içinde değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the influence of defects that are occurred in manufacturing operations of filament wound composite overwrapped pressure vessels on burst pressure is investigated experimentally. Firstly, material characterization methods such as tensile testing and fiber volume fraction testing of carbon/epoxy composite specimens are completed. Following determining of different layer configurations for small scale composite pressure vessels, manufacturing and burst testing of vessels are accomplished. Effect of composite layer configuration hence stress ratio on burst pressure and failure mode is observed. Then, two types of manufacturing defects are defined as delamination and spaced winding for two different layer configurations. Artificial delaminations are embedded to the samples during manufacturing and cured samples are subjected to hydrostatic burst testing. Likewise, gaps were deliberately left the in layers and the effects of these gaps on burst pressure and fracture mode were observed. Fracture behavior of burst vessels are investigated via high-speed camera images taken during testing. Finally, composite microstructure via optical microscope and fracture surfaces via scanning electron microscope (SEM) are examined. Experimental and visual data obtained by this study is investigated and influence of manufacturing defects in composite overwrapped pressure vessels on burst pressure performance of vessels is evaluated within the design limits of small scale vessel.
Benzer Tezler
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Damage classification of cnt/cnc-reinforced pu foam-cored sandwich panels through acoustic emission testing
Akustik emisyon yöntemi ile knt/snk katkılı pu köpük dolgulu sandviç plakaların hasar mekanizmalarının incelenmesi
EYÜPHAN KÜÇÜKKALFA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ
- Innovative approaches for mechanical characterization and failure analysis in complex and functional composite structures: A fusion of SHM, NDT, and FEA techniques
Kompleks ve fonksı̇yonel kompozı̇t yapılarda mekanı̇k karakterı̇zasyon ve hasar analı̇zı̇ ı̇çı̇n yenı̇lı̇kçı̇ yaklaşımlar: SHM, NDT ve FEA teknı̇klerı̇nı̇n bı̇rleşı̇mı̇
ABDULRAHMAN SAEED ABDULQADER AL-NADHARI
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILDIZ
- Nikel ve kobalt katkılı seydişehir alümina tozlarından sinter seramik esaslı malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Development of sintered ceramic based materials from seydi̇şehi̇r alumina powders with nickel and cobalt additives and pertinent characterization investigations
CEREN ERGÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Termo plastik doğalgaz borularının elektrofüzyon kaynağı ve kaynak parametrelerinin kaliteye etkisi
Başlık çevirisi yok
CEVAT ÖZARPA
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT VURAL