Geri Dön

Sürekli fiber takviyeli kauçuk silindirlerin bası yükü altındaki mekanik davranışlarının deneysel ve sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi

Investigation of mechanical behaviour of continious fiber reinforced cylindirical rubbers under compression by experimental and finite element method

  1. Tez No: 773877
  2. Yazar: TAHA İBRAHİM BALKI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BAHATTİN KANBER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Samsun Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 41

Özet

Kauçuk malzemeler eşsiz mekanik davranış sergilemelerine rağmen, düşük mukavemete sahip olmalarından dolayı endüstride genellikle fiber takviyeler ile birlikte kullanılmaktadır. Bu çalışma, çevresel olarak sürekli fiber takviyeli kauçuk silindirlerin, bası yükü altındaki mekanik davranışlarını ve fiberlerin bu davranışlara etkisini, sonlu elemanlar yöntemi ile araştırmayı ve deneysel doğrulamasını hedeflemiştir. Bu çalışmada; 5 adet yatay doğrultuda ve 45 adet helisel şekilde sarılarak takviye edilen silindirik kauçuklar eksenel doğrultuda bası yönünde yüzde yirmi beşlik gerilmeyle yüksek deformasyona maruz bırakılmıştır. Yatay doğrultuda takviye edilen kauçukların sonlu elemanlar analizi deneysel yöntem ile karşılaştırılıp doğrulanmıştır. Kauçuk malzemelerin sonlu elemanlar analizinde gerekli olan hiperelastik malzeme modelinin belirlenebilmesi için tek eksenli çekme ve kayma testleri yapılmıştır. Test sonuçlarından elde edilen gerilme-şekil değiştirme verilerine göre belirlenen 3. dereceden Yeoh malzeme modelinin parametreleri, deneylerde kullanılan kauçuk için oldukça yakın sonuçlar vermiştir. ANSYS ortamında helis yapıda takviye edilen ve“reinforcement”olarak modellenen fiberlerin; helis adım uzunluğu, elastisite modülü ve çaplarının bası yükü altındaki kauçuk silindire etkileri karşılaştırılmıştır. Fiberlerin takviye edilme şekli ve yapısı ile bası yükü altındaki kauçuk numunenin davranışının kontrol edilebileceği sonlu elemanlar yöntemi ile tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Despite having unique mechanical properties, rubbers are often used in industry in combination with fibre reinforcements due to their low strength. This study aimed to investigate the mechanical behaviour of circumferentially continuous fiber reinforced rubber cylinders under compression load, to determine the effect of fibers on these behaviors by using the finite element method and to verify the finite element results by experiments. In this study, 5 rubber cylinders reinforced by wrapping in horizontal direction and 48 rubber cylinders helically with fibers have different features and were subjected to large deformation with twenty-five percent axial strain and analyzed in the ANSYS Workbench. ANSYS results of rubber specimens reinforced horizontally were verified by experiments. Uniaxial tensile and shear tests were performed to determine the hyperelastic material model required for finite element analysis of rubber materials. The parameters of the 3rd order Yeoh material model determined according to the stress-strain data obtained from the test results gave very close results for the rubber used in the experiments. After experimental verification, helical reinforced rubbers were modeled in ANSYS environment and the effects of helix pitch length, fiber material and fibre diameters on the rubber behaviour were investigated. It was concluded that behaviour of rubber specimens under compression can be controlled using appropriate fibers with finite element analysis.

Benzer Tezler

  1. Design and optimization of variable stiffness composite structures modeled using Bézier curves

    Bézier eğrileriyle modellenen değişken katılıklı kompozit yapıların tasarımı ve optimizasyonu

    ONUR COŞKUN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

  2. The Mechanical behaviour fiber reinforced elastic materials

    Başlık çevirisi yok

    YUSUF EREZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1989

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. ERDOĞAN KARAHAN

  3. Karbon fiberlerden imal edilen kompozit yapılarda, fiber yüzey işlemlerinin fiber, ara bölge ve kompozit yapı özelliklerine etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of fiber surface treatments on fiber, interphase, and composite properties of composites made of carbon fibers

    SEÇKİN ERDEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Makine MühendisliğiEge Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN YILDIZ

  4. Mokap otomobil iskeletinin 3D yazıcı, CFIP prosesine uygun yapıda tasarımı ve üretimi

    Design and production of mock-up body frame suitable for 3D printer and CFIP manufacturing process

    YILMAZ DEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Otomotiv MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL ERŞAN

  5. Structural health monitoring of frp composites using fbg sensors

    Frp kompozitlerin yapısal sağlık takibinin fbg sensörler kullanılarak gerçekleştirilmesi

    ERDEM AKAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

    PROF. DR. MEHMET YILDIZ