The effect of wire mesh sheets on the fatigue properties of CFRP/PVC foam sandwich panels
Tel örgü levhaların CFRP/PVC köpük sandviç panellerin yorulma özellikleri üzerindeki etkisi
- Tez No: 907783
- Danışmanlar: PROF. DR. NECDET GEREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
Sandviç yapılar sahip oldukları düşük ağırlıkları ve yüksek eğilme rijitlikleri dolayısıyla eğilme dayanımı gerektiren mühendislik uygulamalarında sıklıkla tercih edilmektedir. Bu sandviç yapılar birçok mühendislik uygulamasında sadece statik eğilme yüküne değil, aynı zamanda değişken eğilme yüklerine de maruz kalabilmektedir. Bu çalışmada çok düşük yoğunluklu polimerik sandviç yapılara paslanmaz çelik tel örgü levha hibritlemesi yapılarak değişken yükleme koşulları altındaki yorulma performansları incelenmiştir. Düz dokuma örgü karbon fiber ile paslanmaz çelik tel örgü levha hibrit yapısı, epoksi reçine ve 48 kg/m3 yoğunluğa sahip kapalı hücreli polivinil klorid (PVC) köpük sırasıyla sandviçlerin yüzey tabakalarında, bağlayıcı matriste ve çekirdekte kullanılmıştır. Sandviç üretimleri el yatırma ve vakum torbalama yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında toplamda 15 farklı sandviç konfigürasyonu bulunmaktadır. Sandviç yapılar öncelikle 2 mm/dk hızda statik üç nokta eğilme testine tabi tutulmuş, yük ve deplasman verileri kaydedilmiştir. Statik üç nokta eğilme testinden elde edilen maksimum yük değerleri yorulma testlerinde uygulanan maksimum ve minimum yükleri belirlemede kullanılmıştır. Test konfigürasyonları %80 yük seviyesinde, 0,1 yük oranında ve 5 Hz frekansta yük kontrollü olarak üç nokta yorulmalı eğme testine tabi tutulmuştur. Hibridizasyonunun gerçekleştirildiği paslanmaz çelik tel örgü levha kalınlığının ve hibritleme pozisyonunun yorulma ömrünü önemli seviyede etkilediği ortaya çıkmıştır. Ayrıca çekirdek kalınlığı arttıkça hibridizasyonun etkisinin daha belirgin olduğu görülmüştür. Daha derinlemesine bir yorulma analizi için seçilen dört farklı konfigürasyonun SN eğrileri çıkarılmıştır. Bu konfigürasyonlardan ikisi paslanmaz çelik tel örgü levha içeren M100.F1.C10 ve M100.F1.C30 konfigürasyonları olup diğer ikisi hibridizasyonun etkisini ortaya çıkarabilmek için test edilen REF.C10 ve REF.C30 konfigürasyonlarıdır. 10 mm çekirdekli sandviçlerde yapılan paslanmaz çelik tel örgü levha hibridizasyonunun yüksek yük seviyelerinde etkili olduğu ancak düşük yük seviyelerinde etkili olmadığı görülmüştür. 30 mm çekirdekli sandviçlerde yapılan hibritlemenin ise tüm yük seviyelerinde etkili olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Sandwich structures are frequently preferred in engineering applications requiring bending strength due to their low weight and high flexural stiffness. These sandwich structures can be subjected not only to static bending loads but also to variable bending loads in many engineering applications. In this study, stainless-steel wire mesh sheet hybridization was applied on very low-density polymeric sandwich structures and their fatigue performance under variable loading conditions was investigated. Plain woven carbon fiber and stainless-steel wire mesh sheet hybrid structure, epoxy resin, and closed cell polyvinyl chloride (PVC) foam with a density of 48 kg/m3 were used in the face sheets, binding matrix, and the core of the sandwiches, respectively. Sandwich production was carried out by hand lay-up and vacuum bagging methods. There are a total of 15 different sandwich configurations within the scope of this study. Sandwich structures were first subjected to a static three-point bending test at a speed of 2 mm/min and load and displacement data were recorded. The maximum load values obtained from the static three-point bending test were used to determine the maximum and minimum loads applied in the fatigue tests. The test configurations were subjected to a three-point bending fatigue test at 80% load level, 0.1 load ratio, and 5 Hz frequency in load-controlled mode. It was found that the hybridized stainless-steel wire mesh sheet thickness and hybridization position significantly affected the fatigue life. It was also observed that the effect of hybridization became more pronounced as the core thickness increased. SN curves of four different configurations were obtained for a more in-depth fatigue analysis. Two of these configurations were M100.F1.C10 and M100.F1.C30 configurations containing stainless-steel wire mesh sheet, and the other two were REF.C10 and REF.C30 configurations tested to reveal the effect of hybridization. It was observed that the hybridization of stainless-steel wire mesh sheet made in 10 mm core sandwiches was effective at high load levels but not at low load levels. On the other hand, it was observed that the hybridization made in 30 mm core sandwiches was effective at all load levels.
Benzer Tezler
- Developing and testing of polymer foam core sandwich structures with hybrid carbon fiber/wire mesh sheet facings
Karbon elyaf/ tel örgü levhalar ile hibritlenmiş yüzey tabakalı polimer köpük çekirdekli sandviç yapıların geliştirilmesi ve test edilmesi
ÇAĞRI UZAY
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECDET GEREN
- Synthesis of zeolite A coatings
Zeolit A kaplamalarının sentezi
ARZU BAYRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ERDEM
- Geniş metal destekler üzerinde zeolit kaplamalarının hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation of zeolite coatings on large supports and their characterization
TAYLAN MARAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ERDEM
- Otomotiv ön cam buz çözme performansının sayısal olarak modellenmesi ve buzun erimesine etki eden parametrelerin irdelenmesi
Numerical modeling of windshield de-icing performance and parametric evaluation of ice melting process
SERHAN TATAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
- Gövdesi dairesel boşluklu çelik-betonarme kompozit I-kirişlerin yangın davranışlarının deneysel olarak incelenmesi
Investigating experimental fire behavior of steel-concrete composite cellular I-beams
PINAR SUNAR BÜKÜLMEZ
Doktora
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK