Yapıştırma bağlantılı nanokatkılı kompozitlerin mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of the mechanical behavior of adhesion bonded nanoparticulate composites
- Tez No: 922713
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GURBET ÖRÇEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Kompozit malzemelerin birçok uygulama alanlarında havacılık, inşaat, denizcilik sağlık, ulaşım vb. sektörlerde kullanılmasıyla beraber bu alanlarda ilerlemeler olduğu görülmektedir. Özellikle bu alanlarda kompozit malzemelerde meydana gelen hasarın iyileştirilmesi, malzemenin yeniden kazandırılması ve kullanılması amacıyla yapıştırma yoluyla bazı birleştirme teknikleri uygulanmaktadır. Bunun yanında yine uygulama alanlarında daha iyi mekanik performans göstermesi, mekanik özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla nanokompozit malzemeler kullanılmaya başlanmıştır. Bu çalışmada twill cam fiber takviyeli epoksi kompozit levhalar kullanılmıştır. Bu levhalar hem katkısız olarak hem de epoksi reçine içerisine nano kil, bor karbür ve grafen olmak üzere üç farklı oranda kullanılarak nano katkılı cam fiber takviyeli epoksi kompozit levhalar üretilmiştir. Nano katkı oranları ağırlıkça %0,75, %1 ve %1,25 olarak belirlenmiştir. Katkısız levhalar ve her üç nano katkılı tüm levhalar elle yatırma yöntem ile üretilmiştir. Bu levhalar 8 tabakalı ve 2 mm kalınlığında elde edilmiştir. Üretilen tüm levhalarda hasarsız, bindirme bağlantılı ve tek tesirli yamalı bağlantılı olmak üzere üç farklı geometride numuneler hazırlanmıştır. Bağlantı numunelerinde yapıştırıcı ve 3D yazıcı üretilmiş özel kalıplarla bağlantı şekli oluşturulmuştur. Hazırlanan tüm katkısız, nano kil, bor karbür ve grafen katkılı cam fiber takviyeli epoksi kompozit numuneler çekme testine tabi tutulmuşlardır. Yapılan bu deneysel çalışmada bindirme bağlantılı numunelerin, tek tesirli yamalı bağlantılı numunelere göre daha yüksek hasar yükü gösterdiği tespit edilmiştir. Bor karbür takviyesinin tüm çalışma numunelerinde çekme mukavemetini iyileştirmediğini, kil numunelerinde ise %1,25 katkı oranlı hasarsız numunede katkısız numunelere oranla %2,7, bindirme bağlantılı numunede %2,9 oranında ve tek tesirli yamalı bağlantılı numunede ise %3,7 oranında artış sağladığı tespit edilmiştir. Grafenin hasarsız numunesine kıyasla %1,25 katkı oranında ki tek tesirli bağlantı numunelerinde %1,26 oranında, bindirme bağlantılı numunelerde ise %10,49 oranında artış sağladığı tespit edilmiştir. Kil katkısının farklı oranlarda hem artırıcı hem azaltıcı etki gösterirken, bor karbür katkısının çoğunlukla hasar yükünü düşürdüğü tespit edilmiştir. Grafen katkısının ise tüm numunelerde %0,75 ve %1 katkı oranında hasar yükünde azalma, %1,25 katkı oranlı bindirme bağlantılı numunelerde, hasarsız bindirme bağlantılı numunelere göre %10,49, tek tesirli yamalı bağlantılı numunelerde ise yine hasarsız tek tesirli yamalı bağlantılı numunelere göre %1,26 oranlarında artış sağladığı tespit edilmiştir. Bu çalışmada nano katkı türü ve oranıyla birlikte bağlantı geometrisinin titizlikle seçilmesinin, istenen mekanik performansa ulaşması için kritik öneme sahip olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
With the use of composite materials in many application areas such as aviation, construction, maritime, health, transportation, etc. sectors, it is seen that there are advances in these areas. Especially in these areas, some joining techniques are applied by bonding in order to improve the damage that occurs in composite materials, to recycle and use the material. In addition, nanocomposite materials have started to be used in order to show better mechanical performance and to improve their mechanical properties in application areas. Twill glass fiber reinforced epoxy composite sheets were used in this study. These sheets were produced both without additives and by using three different ratios of nano clay, boron carbide and graphene in epoxy resin, nano-additive glass fiber reinforced epoxy composite sheets were produced. Nano-additive ratios were determined as 0.75%, 1% and 1.25% by weight. Sheets without additives and all three sheets with nano-additives were produced by hand-laying method. These sheets were obtained with 8 layers and 2 mm thickness. In all the sheets produced, samples were prepared in three different geometries as undamaged, overlapped and single-effect patched connection. In the connection samples, the connection shape was created with adhesives and special molds produced by 3D printers. All prepared additive-free, nano clay, boron carbide and graphene-added glass fiber reinforced epoxy composite samples were subjected to tensile tests. In this experimental study, it was determined that the lap-joined samples showed higher damage load compared to the single-effect patched-connected samples. It was determined that boron carbide reinforcement did not improve the tensile strength in all study samples, and in clay samples, it was found that it increased by 2.7% in the undamaged sample with 1.25% additive ratio, by 2.9% in the lap-joined sample and by 3.7% in the single-effect patched-connected sample compared to the additive-free samples. It was found that graphene increased by 1.26% in the single-effect connection samples with 1.25% additive ratio and by 10.49% in the lap-joined samples. While the clay additive showed both increasing and decreasing effects at different rates, it was found that the boron carbide additive mostly reduced the damage load. It was determined that graphene additive provided a decrease in the damage load at 0.75% and 1% additive rates in all samples, and an increase of 10.49% in lap jointed samples with 1.25% additive rate, and 1.26% in single-effect patched jointed samples. In this study, it was determined that the meticulous selection of the connection geometry together with the nano additive type and rate is of critical importance to achieve the desired mechanical performance.
Benzer Tezler
- Yapıştırma bağlantılı panellerin titreşimini sönümlemede akustik kara delik etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental research on vibration reduction characteristics of adhesively bonded panels with acoustic black hole geometry
RIDVAN ONGUN
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiDüzce ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMİT SARUHAN
- Yapıştırma bağlantılı kompozit boruların burkulma analizi
Adhesive composite pipe connection buckling analysis
AYHAN GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN ÖZEL
- Yapıştırma bağlantılı kompozit malzemelerin mekanik performansı üzerine mekanik bağlamanın etkilerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical bonding effects on mechanical performance of the adhesively bonded composite materials
YUNUS EMRE KAHVECİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF ARMAN
- Yapıştırma bağlantılı soğutucu boru birleşimlerinde tırtıl çekme (knurling) işlemi ile elde edilen yüzey desenlerinin bağlantı dayanımına etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the effect of knurled surface textures on the adhesive bond strength of refrigerant tubes
ALİ GÖKHAN GENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT ER
- Analysis of adhesively bonded composite aerospace structures developed by laser surface treatment
Lazer yüzey işlemiyle geliştirilen yapıştırma bağlantılı kompozit havacılık yapılarının analizi
KAAN NUHOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TANOĞLU