Geri Dön

Development and experimental characterization of filament wound hybrid cylindrical structures with enhanced thermal properties

Geliştirilmiş termal özelliklere sahip filaman sargılı hibrit silindirik yapıların geliştirilmesi ve deneysel karakterizasyonu

  1. Tez No: 813914
  2. Yazar: DORA ÖZARSLAN
  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: 66

Özet

Kompozit boru bileşenleri, boru hatları, tahrik milleri, uçak gövdesi ve açık deniz inşaat bileşenleri gibi birçok endüstriyel uygulamada kilit rollere sahiptir. Filament sarma teknolojisi, hassas terzilik ve üretim süreçlerini mümkün kılarak, gelişmiş makinelerle çeşitli uygulamaların üretilmesine olanak sağlamıştır. Bu çalışmada amaç, mekanik özelliklerde önemli bir değişiklik olmaksızın termal özelliklerin arttırılmasıdır. Bu nedenle numuneler, filament sarma teknolojisi kullanılarak farklı reçine tabaka konfigürasyonuna sahip karbon fiber kompozit tüpler olarak üretilmiştir. Fiber oryantasyonu, 58,8 mm çapında bir mandrel üzerine 5 katmanlı istifleme olarak sarılması için 55° sarım açısına ayarlandı. Farklı istiflenmiş fenolin reçine tabaka gruplarının üretilmesinin zorlukları nedeniyle, biri 5 katmanlı karbon epoksi reçine grubu, diğeri 4 katmanlı karbon-epoksi reçinesi ve 1 (dış) tabakalı karbon-fenolin reçine grubu olan sadece iki grup başarıyla üretildi ve böylece test edildi. Her grup için ±62.7 mm dış çap ve ±1.95 mm kalınlık ölçülerinde 800mm uzunluğunda iki kompozit boru imalatı yapılmıştır. Test prosedürlerinden önce grupların homojenliği ve kalitesi analiz edilmiştir. Özelliklerin gözlemlenmesi için mekanik ve termal testler yapıldı: Görünür çember çekme; Radyal basma; 3-nokta eğme; Alevlenebilirlik; Termogravimetrik analiz; Diferansiyel taramalı kalorimetre; Isı iletkenliği. Testler standartlara uygun olarak yapılmıştır. Sonuçlar ve kırılma davranışları, dış tabakanın fenolin reçinesi olarak değiştirilmesiyle, tamamen epoksi reçine muadili ile karşılaştırıldığında kayda değer herhangi bir iyileşme veya dezavantaj gözlenmediğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Composite tube components have key roles in many industrial applications, such as pipelines, drive shafts, airplane fuselages, and offshore construction components. Filament winding technology has enabled precise tailoring and manufacturing processes, allowing for a variety of applications to be manufactured with advanced machinery. In this study, the aim was to enhance the thermal properties without any significant change in the mechanical properties. Therefore, the samples were manufactured as carbon fiber composite tubes with different resin layer configurations by utilizing filament winding technology. The fiber orientation was set to a 55° winding angle with a 5/3 pattern to wrap over a 58.8 mm diameter mandrel as a 5-layer stacking. Due to difficulties in manufacturing different stacked groups of phenolin resin layers, only two groups (one with a 5-layer carbon epoxy resin group and one with a 4-layer carbon epoxy resin with 1 outer layer of carbon phenolin resin group) were successfully manufactured and thus tested. For each group, with dimensions of ±62.7 mm outer diameter and ±1.95 mm thickness with an 800 mm length, two composite tubes were manufactured. Before the test procedures, the homogeneity and quality of the groups were analyzed. For the observation of properties, mechanical and thermal tests were conducted: Apparent hoop tensile, radial compression, 3-point bending, Flammability, Thermogravimetric analysis, Differential scanning calorimeter, Thermal conductivity. The tests were proceeded according to their standards. The results and failure behaviors demonstrate that, with the replacement of the outer layer with phenolin resin, no significant improvement or drawback was observed compared to its fully epoxy resin counterpart.

Benzer Tezler

  1. Research and development of ABS filament's capability for gamma and neutron radiation shielding

    ABS filamentinin gama ve nötron radyasyonu zırhlama kabiliyetinin araştırılması ve geliştirilmesi

    BATUHAN GÜLTEKİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Nükleer MühendislikSinop Üniversitesi

    Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN OĞUL

  2. Experimental investigation of laser parameters in molded interconnect devices manufacturing via laser direct structuring

    Lazerle doğrudan yapılandırma yoluyla kalıplanmış ara bağlantı cihazlarının üretiminde lazer parametrelerinin deneysel incelenmesi

    CANSU GİZEM AKAGÜNDÜZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMRECAN SÖYLEMEZ

  3. Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi

    production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships

    HATEM AKBULUT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. FEVZİ YILMAZ

  4. Filaman sarım yöntemi ile üretilmiş kompozit boruların darbe davranışlarının araştırılması

    Investigation on impact behavior of composite pipes produced by filament winding method

    MEVLÜT HAKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RECEP GÜNEŞ