Geri Dön

Investigating the filament wound hybrid cylindrical structures with enhanced thermal properties by numerical analysis

Geliştirilmiş termal özelliklere sahip filaman sargılı hibrit silindirik yapıların sayısal analizle incelenmesi

  1. Tez No: 813130
  2. Yazar: MERT ÖZKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. METİN TANOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mechanical Engineering, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

Filament sarma yöntemi ile kompozit silindir üretimi 20. Yüzyılın ilk çeyreğinden sonra keşfedilmiştir. Bu keşif sonrasında kapsamlı olarak çeşitli alanlarda yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Günümüzde başlıca kullanım alanlarından olan havacılık ve uzay sanayiinde, karbon fiber teknolojisinin gelişmesiyle birlikte çalışmalara hız katmış; performans, üretilebilirlik, dayanım ve hafiflik açısından günümüz çalışmalarında daha yaygın bir kullanıma sahip olmuştur. Bu çalışmada, hibrit yapının matris malzemesi ile oluşturulması amacı doğrultusunda, ıslak sarım esnasında farklı bir reçine ile üretilmiş katman kullanımının kompozit yapıya etkisi ve istenilen ek özelliklerin yapıya dahil edilebilmesinin mümkün ve işlevsel olup olmadığı sonlu eleman yöntemi ile tahmin edilmesi amaçlanmıştır. Güncel hibrit çalışmaları kompozit yapıdaki fiberler üzerine olsa da matris malzemesi ile oluşturulacak hibrit yapının yüksek ısıya dayanıklı bir reçinenin en dış katmanda kullanılarak altta kalan katmanlardaki yapıyı korumasının mümkün olup olmadığı gözlemlemek istenmiştir. Gerçeğe yakın sonuçlar elde etmek amacıyla kullanılan fiber ve matris malzemelerinden kompozit plaka üretilip ANSYS'e işlenecek malzeme verileri bu plakalardan elde edilmiştir. Elde edilen malzeme verileri ile kompozit silindir yapıları program içerisinde modellenmiş ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen mekanik özellik testlerinin nümerik yöntemle tahmin edilmesi için“İlk Katman Kırılması”teorisi ve“Tersine Rezerv”faktörü kullanılmıştır. Gerçekleştirilen analizler sonucunda, üretilen kompozit yapılar ile modellenen kompozit yapıların mekanik özelliklerin kıyas verileri elde edilmiştir. Elde edilen deneysel ve nümerik model sonuçları birbirleri ile kıyaslandığında, birbirleriyle yakın ve tutarlı değerleri verdiği ve kullanılan teorinin gelecek geliştirme çalışmalarına yardımcı olacağı gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

The filament winding method is a composite production technique found at the beginning of the 20th century. The technique has been used in different fields since the day it was introduced in literature. Today, with the developments in the continuous fiber structure used in this technique and the development of carbon technology, filament-wound composites are widely used in the automotive, aerospace, and defense industries. In this study, the finite element method was used to model filament-wound composite cylinders. It was wanted to observe the matrix effect of the composite structure numerically and criticize experimentally produced composites. Even though the current studies work on a hybridized composite structure with respect to the fiber, this study tried to find the hybridized matrix effect by numerical analysis. For this purpose, in this study, the finite element program ANSYS was used. In order to make realistic calculations with ANSYS, material data were observed from composite plates. Finite element models created with the obtained data were compared with the experimental results. The analysis results were observed with the help of the first-ply failure theory. In addition, since the pattern representations from the winding poles cannot be displayed in ANSYS, the pattern effect was ignored, and comparison were made with the assumption of a full layer at given angles. As a result of all this study, although there were differences between experimental and finite element methods' models in homogeneity and pattern, methods' comparisons gave consistent and close results.

Benzer Tezler

  1. Düşük hızlı darbe hasarlı filaman sarım hibrid boruların iç basınç altında yorulma davranışı

    Fatigue behavior of filament wound hybrid pipes with low velocity impact damage under internal pressure

    LOKMAN GEMİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET AKDEMİR

    DOÇ. DR. MESUT UYANER

  2. Structural design and experimental analysis of filament-wound composite tubes under combined loading

    Filaman sargı yöntemiyle üretilmiş çeşitli yükler altındaki kompozit bir borunun yapısal tasarımı ve deneysel analizi

    SEZGİN ALEÇAKIR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LEVEND PARNAS

  3. Karbon elyaf takviyeli kompozit borularda delik delme işleminin mekanik ve yorulma davranışları üzerindeki etkisinin araştırılması

    Investigation on the effect of drilling process on mechanical and fatigue behaviour in carbon fiber reinforced composite pipes

    SEZER MORKAVUK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KUBİLAY ASLANTAŞ

    PROF. DR. UĞUR KÖKLÜ

  4. İç basınç altında yorulmuş filaman sarım CTP boruların düşük hızlı darbe sonrası hasar davranışının incelenmesi

    Investigation of failure behaviour after low velocity impact of filament wound GRP pipes that exposed fatigue under internal pressure

    MUHAMMED KIRICI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. MEMDUH KARA

  5. Mechanical characterization of filament wound composite tubes by internal pressure testing

    Filaman sargı tekniği ile üretilmiş kompozit tüplerin iç basınç test yöntemiyle mekanik karakterizasyonu

    PINAR KARPUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ALPAY ANKARA