Havacılıkta kullanılan grafen takviyeli 3 fazlı kompozitlerin yapısallara etkisinin incelenmesi
Investigation of the structural effects of graphene-reinforced three-phase composites used in aviation
- Tez No: 930722
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ONUR GENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Mekatronik Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 47
Özet
Havacılık endüstrisi, yüksek performanslı ve hafif malzemeler geliştirme ihtiyacıyla malzeme bilimindeki yeniliklerin öncüsü olmuştur. Uçak tasarımında kullanılan malzemelerin hafiflik, dayanıklılık ve mekanik performans gibi kritik özellikleri, özellikle iniş takımları gibi stres altında çalışan bileşenlerde büyük bir önem taşır. Bu bağlamda, kompozit malzemelerin kullanımı sektörde devrim niteliğinde olmuştur. Üç fazlı kompozit malzemeler, bir matris, takviye ve dolgu malzemesinin bir araya getirilmesiyle, havacılık gibi yüksek performans gerektiren alanlarda tercih edilmektedir. Bu çalışmada, grafen takviyeli üç fazlı kompozit kumaşların uçak iniş takımlarında kullanımı üzerine kapsamlı bir deneysel ve sayısal araştırma yürütülmüştür. Grafen, olağanüstü mekanik ve termal özellikleriyle bilinen iki boyutlu bir karbon nanomalzemesidir. Çalışmada, grafenin epoksi matrisine ağırlıkça %0,1, %0,2, %0,35 ve %1 oranlarında eklenmesiyle kompozit malzemelerin çekme mukavemeti, kırılma davranışı ve genel mekanik özellikleri incelenmiştir. Bulgular, düşük konsantrasyonlarda (%0,1) grafenin kompozit malzemenin mekanik performansını önemli ölçüde artırdığını göstermiştir. %0,1 grafen içeren numuneler, 592 MPa gibi yüksek bir çekme mukavemeti sergilemiştir. Ancak, daha yüksek grafen konsantrasyonlarında (%0,2, %0,35, %1) dağılım sorunları nedeniyle mekanik performansta azalma gözlemlenmiştir. Bu durum, grafenin düzgün dağılmasının malzemenin performansında kritik bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Çalışma, ayrıca ANSYS yazılımıyla yapılan sonlu elemanlar analizi sonuçlarını içermektedir. ANSYS sonuçları, MATLAB tabanlı mikromekanik hesaplamalar ve fiziksel test verileriyle kıyaslanmış, bu yöntemlerin yüksek bir uyum gösterdiği tespit edilmiştir (
Özet (Çeviri)
The aerospace industry has been at the forefront of innovations in materials science due to the need to develop high-performance and lightweight materials. The critical properties of materials used in aircraft design, such as lightness, durability, and mechanical performance, are of great importance, especially in components under stress, such as landing gear. In this context, the use of composite materials has been revolutionary in the industry. Three-phase composite materials, composed of a matrix, reinforcement, and filler material, are preferred in high-performance fields such as aerospace. This study conducted a comprehensive experimental and numerical investigation into the use of graphene-reinforced three-phase composite fabrics in aircraft landing gear. Graphene is a two-dimensional carbon nanomaterial known for its exceptional mechanical and thermal properties. In this study, the mechanical properties, tensile strength, fracture behavior, and overall performance of composite materials were examined by adding graphene to an epoxy matrix at weight ratios of 0.1%, 0.2%, 0.35%, and 1%. The findings showed that graphene at low concentrations (0.1%) significantly improved the mechanical performance of the composite material. Samples containing 0.1% graphene exhibited a high tensile strength of 592 MPa. However, at higher graphene concentrations (0.2%, 0.35%, 1%), performance decreased due to distribution issues, highlighting the critical role of uniform graphene dispersion in material performance. The study also incorporates the results of finite element analysis conducted using ANSYS software. ANSYS results were compared with MATLAB-based micromechanical calculations and physical test data, showing a high level of agreement (error rate
Benzer Tezler
- Taılorıng mıcrostructure and morphology ın prınted carbon nanomaterıals for straın sensıng
Gerinim algılama için baskılı karbon nanomalzemelerde mikrostruktur ve morfolojinin özelleştirilmesi
ADEL ALRAİ
Doktora
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA CEBECİ
DOÇ. DR. ELİF ÖZDEN YENİGÜN
- Synthesis of poly (Methyl methacrylate) reinforced by multi-walled carbon nanotubes and magnetite nanofillers
Mwcnt ve magnetit nanodolgular ile güçlendirilmiş poli (Metil metakrilat) sentezi
ECEM ERMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN
- Graphene nanoplatelets reinforced AA2024 composite fabricated using laser powder bed fusion
Grafen nanoparçacıklar takviyeli AA2024 kompozitinin lazer toz yatak füzyon birleştirme yöntemi kullanılarak üretilmesi
MULLA AHMET PEKOK
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiCardiff University WalesMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ROSSİTZA SETCHİ
- Havacılık uygulamaları için grafen ve bor nitrür takviyeli karbon elyaf epoksi hibrit kompozitlerin geliştirilmesi
Development of graphene and boron nitride reinforced carbon fabric epoxy hybrid composites for aviation applications
ATAKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN BAYRAK
PROF. DR. AYŞE BEDELOĞLU
- Alüminyum matrisli seramik parçacık takviyeli kompozit-hibrit malzemelere nano grafen katkısının mikroyapı-sertlik ve aşınma davranışına etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of nano graphen additive to aluminum matrix ceramic particle reinforced composite-hybrid materials on microstructure-hardness and abrasion behavior
ALPER NAMALAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN GÖKMEŞE