Kompozit malzeme için uygun üretim yönteminin seçilmesi ve farklı fiber oryantasyonlarının kompozit malzemenin mekanik özelliklerine etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Selecting an appropriate production method for the composite material and numerical investigation of the effect of different fiber orientations on the mechanical properties of the composite material
- Tez No: 920751
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YELDA ÖZDİL KAÇAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Başkent Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Havacılık, askeri ve otomotiv sektöründe kompozit malzemelerin kullanımı günden güne artmaktadır. Tamir uygulamalarında, ticari projelerin detay parçalarında ve uçak üretimlerinde yüksek dayanımı ve hafifliği sebebiyle kompozit malzemeler tercih edilmektedir. Özellikle son 50 yılda uçaklarda kullanılan kompozit malzemelerin miktarı %50'yi geçmektedir. Bu durum kompozit malzemelerin üretimi ve bu malzemelerin mekanik özelliklerinin geliştirilmesi için araştırma çalışmalarının artmasına yol açmıştır. Kapalı kalıplama tekniğindeki ekonomik metotlardan olan vakum infüzyon ve vakum torbalı el yatırma yöntemleri kompozit malzemelerin üretiminde sıkça kullanılmaktadır. Bu çalışmada, karbon fiber takviyeli kompozit malzemenin (KKM) vakum torbalı el yatırma yöntemi ve iki farklı vakum infüzyon yöntemleri ile üretimi gerçekleştirilerek çekme ve basma testleri yapılmıştır. KKM çekme numunelerinin üretimi ve testleri ASTM D3039 standardına, basma numunelerinin üretimi ve testleri ASTM D6641 standardına göre yapılarak KKM'nin çekme ve basma mekanik özellikleri incelenmiştir. Test sonuçları incelendiğinde, çekme ve basma mekanik özellikleri en iyi olan numunenin üretim metodu tek torbalı vakum infüzyon olduğu ortaya çıkmıştır. En iyi çekme ve basma mekanik özelliklerine sahip olan numunenin ANSYS 2024 R2 programı kullanılarak sayısal analizi gerçekleştirilmiş ve oluşturulan model deneysel sonuçlar ile doğrulanmıştır. Doğrulanan modelde KKM'deki fiber oryantasyonları değiştirilerek çekme ve basma yüklerine karşı en dayanıklı KKM elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The use of composite materials in the aviation, military, and automotive industries is increasing daily. Composite materials are preferred in repair applications, detailed parts of commercial projects, and aircraft manufacturing because of their high strength and lightweight. Especially in the last 50 years, the amount of composite materials used in aircraft has exceeded 50%. This has led to increased research for manufacturing composite materials and improving their mechanical properties. Hand lay-up with vacuum bagging and vacuum infusion methods, which are among the economical methods in the closed molding technique, are frequently used in manufacturing of composite materials. In this study, carbon fiber reinforced composite material (CCM) was manufactured with two different vacuum infusions and hand lay-up with vacuum bagging methods and tensile and compression tests of CCM were carried out. The manufacturing and tests of CCM tensile samples were carried out according to the ASTM D3039 standard, and the manufacturing and tests of the CCM compression samples were carried out according to the ASTM D6641 standard, and the tensile and compression mechanical properties of CCM were examined. When the test results were examined, it was revealed that the manufacturing method of the sample which has the best tensile and compression mechanical properties was vacuum infusion with single-vacuum bagging. Numerical analysis of the sample which has the best tensile and compression mechanical properties was carried out by using ANSYS 2024 R2 program and the created model was verified with experimental results. In the verified model, the most resistant CCM against tensile and compressive loads was obtained by changing the fiber orientations of CCM.
Benzer Tezler
- Havacılık sektörü için otoklavda üretilen karbon fiber takviyeli epoksi polimer kompozitlerin termal ve mekanik özelliklerine otoklav basıncının etkisi
The effect of autoclave pressure on the thermal and mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy polymer composites produced in autoclave for aviation industry
MURAT KALENDER EVİRGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
- Investigation of the effect of carbon nanotubes on hybrid glass/carbon fiber reinforced composites
Karbon nanotüp kullanımının karbon/cam hibrit kompozitler üzerindeki etkisinin incelenmesi
SHAHRUKH SHAHBAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. ÖMER BERK BERKALP
- Development of brazing process in ceramic matrix composites for in-space applications
Uzay uygulamalarında kullanılan seramik matrisli kompozitlerin sert lehimleme proseslerinin geliştirilmesi
EBRAR ÖZBEK EKİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER SERDAR ÖZGEN
- Production of cellulose nanowhiskers reinforced elastomeric nanofibers with electrospinning technique
Selüloz nanowhisker ile güçlendirilmiş elastomerik nano liflerin elektroeğirme yöntemi ile üretilmesi
ONUR AYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY UÇAR