Geri Dön

Kompozit laminatlarda yer alan farklı şekillerdeki çentiklerin farklı yükleme hızlarında mekanik özellik değişimlerinin sonlu elemanlar yöntemi ile belirlenmesi

Assessment of mechanical properties of composite laminates with various notch geometries under different loading rates using the finite element method

PDF İndir

  1. Tez No: 927501
  2. Yazar: DEMİRALİ SEVENER
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ENGİN ERBAYRAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İzmir Demokrasi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 89

Özet

Günümüzde gelişen teknoloji ile beraber havacılık, otomotiv, savunma sanayi gibi çeşitli alanlarda kompozit malzemelerin kullanımı yaygın hale gelmiştir. Kompozit malzemeler matris ve takviye elemanlarından oluşur ve en az iki farklı malzeme içermektedirler. Bu malzemelerin üretilmesinin temel amacı daha üstün mekanik özelliklere ve dayanıma sahip, muadillerine göre avantajları daha yüksek olan malzemeler üretmektir. Bu tez çalışmasında literatürde yaygın olarak kullanılan örgü cam/epoksi ile örgü karbon/epoksi kompozit malzemeleri tercih edilmiştir. Yapılan araştırma bir sonlu eleman analizi içermektedir ve kullanılan uygulama LS-DYNA'dır. Temel olarak bir çekme testi analizi yapılmıştır ve farklı geometrilerde delikler açılarak çentik etkisi incelenmiştir. Kullanılan çekme testi numunesi ASTM D 638 Tip 1 kriterlerini içermektedir. Bu çalışma üç aşamada gerçekleşmiştir. Birinci aşamada model doğrulaması yapılmıştır bunun için literatürde yapılan benzer bir çalışma baz alınmıştır. Çekme testleri baz alınan literatürdeki benzer sınır şartlarını içermektedir. Model doğrulamasında, yapılan analiz sonucu elde edilen gerilme gerinim grafiği baz alınan literatürdeki deneysel verilerden elde edilen gerilme gerinim grafiği ile karşılaştırılarak model doğrulaması yapılmıştır. İkinci aşamada doğrulanan model üzerinde 3, 6 ve 9 mm çaplarında dairesel ve 3x3, 6x6 ve 9x9 mm^2 boyutlarında kare delikler açılmıştır ve 0.05 mm/dak sabit hızında çentik etkisi incelenmiştir. Maksimum çekme gerilmesi değerleri üzerinde oluşturulan çentiklerin etkileri tespit edilmiştir. Üçüncü ve son aşamada ise ikinci aşamada kullanılan numuneleri 20000, 30000 ve 40000 mm/dak farklı yüksek hızlarda çekme testi analizleri gerçekleştirilmiştir. Çentik etkisinin maksimum çekme gerilmesi üzerindeki etkisi tespit edilmiştir. Yapılan tez çalışmasının sonucunda çekme hızı arttıkça çentik etkisinin azaldığı, deliklerin boyutları arttıkça çentik etkisinin arttığını ve son olarak da kare deliklerin çentik etkisine karşı daha düşük hassasiyet gösterdiği tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Today, with the developing technology, the use of composite materials in various fields such as aviation, automotive, defense industry has become widespread. Composite materials consist of matrix and reinforcement elements and contain at least two different materials. The main purpose of producing these materials is to produce materials with superior mechanical properties and strength, which have higher advantages compared to their counterparts. In this thesis study, woven glass/epoxy and woven carbon/epoxy composite materials, which are widely used in the literature, were preferred. The research includes a finite element analysis and the application used is LS-DYNA. Basically, a tensile test analysis was performed and the notch effect was investigated by drilling holes in different geometries. The tensile test sample used contains ASTM D 638 Type 1 criteria. This study was carried out in three stages. In the first stage, model validation was performed and a similar study in the literature was used as a basis. Tensile tests include similar boundary conditions in the literature on which they are based. In model verification, the stress strain graph obtained as a result of the analysis was compared with the stress strain graph obtained from the experimental data in the literature and the model was validated. In the second stage, circular holes with diameters of 3, 6 and 9 mm and square holes with dimensions of 3x3, 6x6 and 9x9 mm^2 were drilled on the verified model and the notch effect was investigated at a constant speed of 0.05 mm/min. The effects of the notches created on the maximum tensile stress values have been determined. In the third and final stage, tensile test analyses were performed on the samples used in the second stage at different high speeds of 20000, 30000 and 40000 mm/min. The effect of the notch effect on the maximum tensile stress was determined. As a result of the thesis study, it has been determined that the notch effect decreases as the tensile speed increases, the notch effect increases as the dimensions of the holes increase and finally, square holes show lower sensitivity to the notch effect.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    658426

    Understanding failure mechanisms in hybrid fiber reinforced laminates through the combined usage of DIC, AE, thermography and optic based systems

    Başlık çevirisi yok

    ISA EMAMI TABRIZI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. MEHMET YILDIZ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN KEFAL

  2. Tez No

    967836

    A novel total lagrangian smoothed particle hydrodynamics approach for modeling damage in elastic solids and deformation of composite structures

    Elastik katiılarda hasar ve kompozit yapıların deformasyonunu modellemek için yeni bir toplam lagrange interpolasyonlu parçacık hidrodinamiği yaklaşımı

    GÖKTUĞ KILIÇ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET YILDIZ

  3. Tez No

    738975

    Investigation of Process Parameters on Fusion Bonding for Thermoplastic Composites

    Termoplastik kompozitler için füzyon yapıştırma parametrelerinin incelenmesi

    HACI MEHMET SEVER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Havacılık ve Uzay MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAHRETTİN ÖZTÜRK

  4. Tez No

    178720

    Examination of a micromechanics based failure criterion for non-crimp fiber reinforced composite laminates

    Kıvrımsız elyaf takviyeli kompozit laminatlar için mikromekanik bazlı kırılma kriterinin incelenmesi

    EMRE FIRLAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Makine MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MELİH PAPİLA

  5. Tez No

    527981

    Modeling for vibration analysis of thin non-uniform plates using Heaviside Functions

    Ince düzgünsüz plakaların titreşim analizi için Heaviside Fonksiyonları kullanarak Modelleme

    MEHMET MURAT GÖZÜM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATMA İPEK BAŞDOĞAN

Geri Dön