Küresel takviye elemanı içeren kompozit yapılarda basma davranışının incelenmesi
Investigation of compression behavior in composite structures containing spherical reinforcement
- Tez No: 744803
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRGÜL AŞÇIOĞLU TEMİZTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Kompozit malzemeler günümüzde çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Kompozit malzemelerde ihtiyaçlara yönelik sınıflandırmalar yapılmıştır. Kompozit malzeme tiplerinden olan sandviç kompozitlerde, mekanik özelliklerin belirlenmesinde yapı içerisindeki bileşenler etkin rol almaktadır. Sandviç kompozit malzemeler, yüzey tabakaları ile çekirdek katmanından meydana gelmektedir. Çekirdek yapısındaki değişim, sandviç yapının basma dayanımına etki eder. Literatürde sandviç kompozitin çekirdek kısmında; gözenekli, negatif poisson oranlı, bal peteği formlu gibi yapılar kullanılmıştır. Bu tez kapsamında içi boş küresel elemanlar, çekirdek tabakasında takviye elemanı olarak kullanılmıştır. Bu içi boş küresel elemanlar üç boyutlu yazıcıda PVC filament kullanılarak üretilmiştir. PVC filament yanmaya karşı dirençlidir ve yandığında kömürleşerek kendi kendine sönme eğilimindedir. Küresel elemanlardan kalan ara boşluklar ise poliüretan köpük ile doldurulmuştur. Yangına karşı dirençli poliüretan köpük türleri de vardır. Planlanan bu sandviç yapılar, esas dayanımını içi boş küresel elemanlardan sağlar. Poliüretan köpük ise içi boş küresel takviye elemanlarını ve alüminyum yüzey katmanlarını bir arada tutar. İçi boş küresel elemanların basma yüklemesi altındaki dayanımına elemanların duvar kalınlığı, çap ölçüsü, malzeme tipi, imalat yöntemi vb. parametreler etki eder. İçi boş küresel elemanlara basma yükü uygulandığında, elemanların burkulma riski vardır. Burkulma oluşması durumunda, uygulanan basma kuvvetinin hafifçe artırılmasına karşın ani büyük deformasyonlar gözlemlenebilir. İçi boş küresel elemanlarda gözlemlenecek burkulma, basma yüklemesi altındaki sandviç kompozitin mekanik davranışına etki eder. Bu çalışmada, tasarlanan sandviç kompozit malzemelerin basma davranışı incelendi. Bununla birlikte, sandviç kompozit malzemelerin çekirdek kısmında kullanılan bileşenler içinde yapısal dayanım incelemeleri yapıldı. Ayrıca, içi boş küresel takviye elemanlarının çapları ile kompozit yapıdaki mekanik davranış arasındaki ilişki de incelendi.
Özet (Çeviri)
Composite materials are widely used today. Composite materials were classified according to their materialistic qualities for usage areas. Sandwich composite materials consist of face sheets and core. The change in the core structure affects the compressive strength of the sandwich structure. In the literature, Structures such as porous, auxetic, and honeycomb-shaped were used in the core part of the sandwich composite structures. In this thesis, hollow spherical elements were used as reinforcement elements in the core. These hollow spherical elements were produced by using PVC filament in a 3D printer. PVC filament is fire resistant and tends to char on its own when burned. Intermediate spaces between spherical elements were filled with polyurethane foam. There are also varieties of fire-resistant polyurethane foam. Hollow spherical elements provide the main strength of planned sandwich structures. Polyurethane foam holds the hollow spherical reinforcement elements and aluminum surface face-sheet together. The strength of hollow spherical elements under compression loading is affected by parameters like wall thickness, outer diameter size, material type, manufacturing method, etc. There is a risk of buckling when compressive loads are applied to hollow spherical elements. In the case of buckling, sudden large deformations can be observed despite a slight increase in the applied compressive force. The buckling to be observed in hollow spherical elements affects the mechanical behavior of the sandwich composite under compression loading. In this study, the compression behavior of the designed sandwich composite materials was investigated. In addition, structural strength studies were carried out on the components used in the core of sandwich composite materials. Additionally, the diameters of hollow spherical reinforcement elements and their effects on the mechanical behavior of the composite structure were also investigated.
Benzer Tezler
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Manufacturing and characterization of polymer composites by using selective laser sintering 3D printing method
Seçici lazer sinterleme 3D baskı yöntemiyle polimer kompozitlerin üretim ve karakterizasyonu
BURÇİN ÖZBAY
Doktora
İngilizce
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Processing-structure-properties of Al based TiC and ZrC particulate composites
Al esaslı TiC ve ZrC partikül Takviyeli Kompozitlerin Proses Yapı ve Özellikleri
HÜLYA KAFTELEN
Doktora
İngilizce
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANİ HENEİN
PROF. DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Isparta ve yöresindeki doğal taş ile endüstri atıklarının ısı yalıtımlı panel duvar elemanı üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Study on usability of natural stones and industrial wastes in panel wall elements production in Isparta district
HÜSNÜ TATLIDİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Teknik EğitimSüleyman Demirel ÜniversitesiYapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE SANCAK
- Hipo-ötektik Al-Si bazlı alaşımlarda yarı-katı işlemle (tikso kalıplama) yeni metal matris kompozit üretimi
Production of new metal matrix composites in hypo-eutectic Al-Si based alloys through semi-solid process (thixo moulding)
HASAN AZTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Mühendislik BilimleriKarabük ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KERİM ÇETİNKAYA