Geri Dön

Investigation of micro-scale stress distributions and concentrations in hybrid fiber-reinforced composites

Hibrit kompozit malzemelerde mikro ölçekte gerilme ve gerilme yığılmalarının incelenmesi

  1. Tez No: 798686
  2. Yazar: ECEM TURAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ SABUNCUOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 158

Özet

Hibrit kompozit malzemeler, kompozit malzemelerin en az iki farklı fiberden oluşan özelleşmiş bir türüdür. Hibrit kompozitler farklı mühendislik uygulamarında kullanılma potansiyeline sahiptir. Bu malzemeler kullanılacağı mühendislik alanı için en uygun fiber malzemesi seçilerek özelleştirilebilir. Hibrit kompozitler, havacılık, otomotiv, yapı gibi farklı uygulama alanlarında kullanılmaktadır. Mevcut uygulama alanları ve gelecekte kullanımının yaygınlaşma potansiyelinin yüksek olması sebebiyle, bu malzemeler ile ilgili yeterli bilgi birikimine sahip olmak yüksek öneme sahiptir. Karmaşık iç yapısı sebebiyle, farklı parametrelerin bu malzemeler üzerindeki etkisi, araştırmalarda çokça çalışılmıştır. Genel olarak, araştırmalar eksenel yön ve eksenel yönde yük taşıma kapasitesi üzerine odaklanmıştır. Bu tez çalışmasında farklı yapısal parametrelerin yanal yönde ve yapı üzerindeki etkileri üzerinde durulmuştur. Bu tez çalışmasının ana amacı kompozit malzemelerin karakteristik özelliklerini belirleyen bazı parametrelerin karbon ve cam fiberler kullanılarak oluşturulmuş hibrit kompozitler üzerinde mikro düzeyde gerilim dağılımları ve gerilim konsantrasyonları üzerindeki etkilerinin araştırılmasıdır . Tez çalışması sırasında , yapıyı modellemek amacıyla temsili hacim elemanları-altıgen ve rastgele hacim elemanları- kullanılmıştır. Sonlu elemanlar analizi method kullanılmıştır, her bir parameter için farklı bir sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Sonlu elemanlar modellemesi için Abaqus program kullanılmıştır. Çalışmanın parametirize bir hale getirilebilmesi ve sonlu analiz modellerinin oluşturulabilmesi için kodlar kullanışmıştır, bu aşamada Python program kullanılmıştır. Sonuçların incelenmesi aşamasında, datalar sonlu elemanlar analizi programından alınmış, ve normalizasyon ve gerilim dağılımı hesaplamalarının yapılabilmesi ve son incelemelerin yapılabilmesi için girdi olarak kullanılmıştır, Mathcad ve Hyperview programları sonuçların incelenmesi için kullanılmıştır. Çalışmanın sonuçlarının bu malzemelerin çalışmada belirtilen yük koşulları altında davranışlarına dair bilgi ve ön bilgi oluşturması için kullanılması amaçlanmıştır

Özet (Çeviri)

Hybrid composite materials are a specialized version of composite materials that constitute at least two different fiber materials. Hybrid composites are promising materials for various engineering applications. These materials can be specialized by selecting fiber materials that suit best with application field. Hybrid composites are employed in many fields, such as aerospace, automotive, construction, etc. Due to their application areas and the high potential of enlargement of their application fields in the future, having sufficient knowledge of these materials is essential. Due to their complex internal structure, the effect of different parameters on these materials has been subjected to studies intensively. In general, studies focus on axial direction, parameters, and impact on axial load-carrying capability. This thesis study focuses on effects of different structural parameters in transverse direction and their effect on structure. The main aim of this study is investigation of different characteristic structural parameters of composite materials on stress distribution and stress concentrations at micro scale on hybrid composite materials composed with carbon and glass fibers. During this thesis study, representative volume elements-both hexagonal and random RVE- utilized to model the structure. FEA modeling is used and a FEA model prepared for each investigated case for finite element modeling. Abaqus[2] program utilized for FEM modeling. To parametrize the study, a set of code used to create FEA models, Python[3, 4] program used for this process. In postprocess stage FEA output data is used as an input for normalization and stress concentration calculations and post process viewing programs, Mathcad[5] and Hyperview [6] programs are utilized for postprocess. Results of this study is aimed to use in prediction of behavior of these materials under certain loading conditions

Benzer Tezler

  1. Bakır elementinin ve bakır eşdeğerinin yapı çeliklerinde yorulma performansına etkisinin incelenmesi

    Investigation of copper and copper equivalent effect on fatigue performance in structural steels

    ALPER BAYRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN

  2. LiP-CVD growth of multi-shape monolayer WS2: Determination and investigation of defect domains

    Çok şekilli tek katmanlı WS2' ün LiP-CVD ile büyütülmesi: Kusur alanlarının belirlenmesi ve incelenmesi

    HASRET AĞIRCAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLDEM KARTAL ŞİRELİ

  3. Mühendislik nanoparçacıklarının canlı sistemler ve/veya çevre ile etkileşim türlerinin ve mekanizmalarının sistematik olarak incelenmesi

    Systematic investigations of the mechanisms and effects of engineered nanomaterial interactions with living systems and/or the environment

    FATMA GÖZDE YÜCE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Mühendislik BilimleriTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HATİCE DURAN DURMUŞ

  4. Production and characterization of al-CoCrFeNi-M (M=Mo, Cu, Mn) high entropy alloys by combustion synthesis method

    Al-CoCrFeNi-M (M=Mo, Cu, Mn) yüksek entropili alaşımlarının yanma sentezi yöntemiyle üretimi ve karakterizasyonu

    FARUK KAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEVAT BORA DERİN