Termoplastik matrisli karbon elyaf takviyeli kompozitlerde delme parametrelerinin yorulma davranışına etkisi
The effect of drilling parameters on fatigue behavior in thermoplastic matrix carbon fiber reinforced composites
- Tez No: 937608
- Danışmanlar: PROF. DR. ULVİ ŞEKER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, havacılık ve otomotiv gibi yüksek performanslı endüstrilerde kompozit polimer malzemelerin kullanımı hafiflik, yüksek mukavemet ve dayanıklılık gibi avantajlar nedeniyle artmıştır. Termoplastik matris kompozitlerinin, termosetlere göre daha iyi darbe direnci, geri dönüşüm imkanı ve üretim sırasında daha hızlı işlenebilirlik gibi avantajları vardır. Ancak, delik açma sırasında delaminasyon ve itme kuvveti gibi dezavantajlar, bu malzemelerin mekanik performansı ve dolayısıyla yorulma davranışı üzerinde önemli etkilere sahiptir. Bu tez çalışması, polieter keton keton (PEKK) matris karbon fiber takviyeli kompozit malzemelerde delik parametrelerinin yorulma davranışı üzerindeki etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışmanın ana amacı, delaminasyon hasarını en aza indiren ve malzemenin yorulma dayanımını en üst düzeye çıkaran optimum delik açma parametrelerini belirlemektir. Bu bağlamda, delik açma deneyleri sırasıyla çeşitli kesme ve ilerleme hızlarında gerçekleştirildikten sonra, itme kuvveti, delaminasyon faktörü ve delik kalitesi gibi kritik işleme çıktıları analiz edilmiştir.Ayrıca, delaminasyonun yorulma performansı üzerindeki etkilerini belirlemek için düşük ve yüksek döngü yorulma testleri yapıldı ve açık delikli örneklerin yorulma ömrünün tahmini için bir model geliştirildi. Sonuçlar, delaminasyon faktöründeki artışın yorulma dayanımını azalttığını ve optimum delik parametrelerinin belirlenmesinin kompozit yapıların hizmet ömrünü önemli ölçüde artırdığını göstermektedir. Sonuç olarak, bu çalışma, delme süreci ve termoplastik matris kompozitlerinin yorulma davranışları hakkında bazı önemli bulgular sunarak, havacılık ve otomotiv gibi kritik uygulamalar için tasarım ve üretim tekniklerinin geliştirilmesine katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
With the evolvement of technology, the utilization of composite polymer materials in high-performance industries such as aerospace and automotive has increased due to the advantages such as lightness, high strength, and durability. Thermoplastic matrix composites have more advantages such as better impact resistance, recyclability and faster processability during production than thermosets. However, drawbacks like delamination during drilling and thrust force have significant effects on the mechanical performance of these materials and hence fatigue behavior. This thesis study aims to investigate the effect of drilling parameters on fatigue behavior in polyether ketone ketone (PEKK) matrix carbon fiber-reinforced composite materials. The study's main objective is to identify optimum drilling parameters that minimize delamination damage and maximize the material's fatigue strength. In this context, critical processing outputs such as thrust force, delamination factor, and hole quality, have been analyzed after drilling experiments are performed at various severing and advancing speeds respectively. Moreover, low and high cycle fatigue tests were carried out to determine the influences of delamination on fatigue performance and a model for the prediction of the fatigue life of open hole specimens was developed. The results indicate that the fatigue strength decreases with the increase of the delamination factor and determination of the optimum drilling parameters significantly improves the service life of the composite structures. Consequently, this research contributes by presenting some important findings about the drilling process and fatigue behaviors of the thermoplastic matrix composites which leads to the development of designs and production techniques for critical applications such as aviation and automotive.
Benzer Tezler
- Karbon elyaf takviyeli kompozitlerin su jeti ve frezeleme ile delinmesinde termoset ve termoplastik matris etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of thermoset and thermoplastic matrix effects on drilling of carbon fiber reinforced composites by water jet and milling
DOĞANCAN ERASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FIRAT KAFKAS
- Karbon elyaf dokuma (5-HS) takviyelı termoplastık (PPS) kompozitte serim açısının balistik davranışa etkisi
The effect of layup angle on ballistic behavior in carbon fiber (5-HS) reinforced thermoplastic (PPS) composites
YAVUZ GENEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAŞAR KAHRAMAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET MUAZ YALÇIN
- Yivsiz tüfek dipçiklerinin elyaf takviyeli hibrit kompozitler ile üretilmesi ve mekanik özelliklerinin araştırılması
The production of smoothbore rifle stocks with fiber-reinforced hybrid composites and investigation of their mechanical properties
HASAN BERKAY YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET TURAN DEMİRCİ
- Uzun karbon elyaf takviyeli poliamit 6 esaslı kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of long carbon fiber reinforced polyamide 6 based composite material
EMİNE CANBAY GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA
- Termoplastik poliester elastomer matrisli kompozitlerin tribolojik ve mekanik özelliklerinin elyaf ve partikül takviye malzemeleri varlığında iyileştirilmesi
Improvement of tribological and mechanical properties of thermoplastic polyester elastomer matrix composites in the presence of fiber and particulate reinforcement
OKAN GÜL
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER YILMAZ