Farklı tipte elyaflar ile güçlendirilmiş termoplastik tabanlı kompozit malzemelerin lineer olmayan ve anizotropik malzeme modellerinin geliştirilmesi ve simülasyonlarda kullanılması
Development of nonlinear and anisotropic material models for thermoplastic-based composite materials reinforced with different types of fibers and their use in simulations
- Tez No: 937648
- Danışmanlar: PROF. DR. BABÜR DELİKTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elyaf takviyeli kompozitler, sonlu elemanlar analizi, kalıp akış analizi, plastik enjeksiyon, homojenizasyon, Fiber-reinforced plastics, finite element analysis, mold flow analysis plastic injection, homogenization
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 153
Özet
Bu tez çalışmasında, kısa ve sürekli elyaflarla güçlendirilmiş termoplastik kompozit malzemelerin mekanik davranışlarının modellenmesi ve bu modellerin sonlu elemanlar analizine entegrasyonu ele alınmıştır. Plastik enjeksiyon sürecinin, malzemelerin anizotropik ve doğrusal olmayan özelliklerine etkileri incelenmiştir. Malzeme davranışını modellemek için homogenizasyon yöntemleri (Mori-Tanaka, Ortalama Alan Homojenizasyonu) ve J2 plastiklik teorisi gibi yaklaşımlar kullanılmıştır. Sürekli ve kısa elyaflar için elastik, kısa elyaflar için ayrıca elastoplastik (J2 plastikliği) özellikler göz önünde bulundurulmuştur. Çalışma, elyaf takviyeli kompozitlerin mekanik özelliklerini tahmin etmek ve bu sonuçları sonlu elemanlar analizlerinde kullanmak için bir yöntem önermektedir. Tezde ayrıca, plastik enjeksiyon süreçleri, süreç parametrelerinin etkileri ve üretim sırasında karşılaşılan hata türleri detaylı şekilde incelenmiştir. Malzemenin anizotropik davranışını etkileyen fiber yönelimi ve kaynak izleri gibi parametreler değerlendirerek doğruluk oranı yüksek simülasyon sonuçlarına ulaşılmıştır. Sonuç olarak, geliştirilen modelin termoplastik kompozit malzemelerin davranışını etkili bir şekilde temsil ettiği ve mühendislik uygulamalarında kullanılabilir olduğu gösterilmiştir. Bu sayede, malzeme tasarım süreçlerinin optimize edilmesi ve üretim hatalarının önlenmesine yönelik önemli bir katkı sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the modeling of the mechanical behavior of thermoplastic composite materials reinforced with short and continuous fibers, and the integration of these models into finite element analysis. The effects of the plastic injection molding process on the anisotropic and nonlinear properties of the materials are investigated. Approaches such as homogenization methods (Mori-Tanaka, Mean-Field Homogenization) and J2 plasticity theory are used to model the material behavior. Elastic properties for continuous and short fibers, and additionally elastoplastic (J2 plasticity) properties for short fibers are considered. This study proposes a method for predicting the mechanical properties of fiber-reinforced composites and using these results in finite element analyses. The thesis also examines plastic injection molding processes, the effects of process parameters, and the types of defects encountered during production in detail. Highaccuracy simulation results are achieved by evaluating parameters such as fiber orientation and weld lines, which affect the anisotropic behavior of the material. In conclusion, it is shown that the developed model effectively represents the behavior of thermoplastic composite materials and can be used in engineering applications. Thus, a significant contribution is made to optimizing material design processes and preventing production defects.
Benzer Tezler
- Alüminyum-karbon elyaf takviyeli kompozit levhaların yapıştırma bağlantılarındaki naylon 6.6 nano-elyaf takviyeli yapıştırıcıların farklı sıcaklıklar altındaki düşük hızlı darbe davranışları
Low velocity impact behavior of nylon 6.6 nanofiber reinforced adhesives under different temperatures in adhesive joints of aluminium-carbon fiber reinforced composite sheets
MUSA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜRSEL EKREM
- Synthesis of liquid crystalline copolyesters with low melting temperature for in situ composite applications
In sıtu kompozit uygulamaları için düşük sıcaklıkta eriyebilen sıvı kristal kopoliesterlerin sentezi
SELAHATTİN ERDOĞAN
Doktora
İngilizce
2011
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Bölümü
PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI
- Katman içi geçişli karma kompozitlerin burkulma ve darbe davranışlarının incelenmesi
Investigation of buckling and impact behaviors of intraply hybrid composites
İSMAİL YUNUS KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELMAS SALAMCİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ÇAĞRI TÜZEMEN
- Basınç altında üretilen polimer kompozitlerde geleneksel ve ileri elyafların mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the mechanical properties of traditional and advanced fibers in polymer composites produced under pressure
MAHMUT BİNGÖL
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADİR ÇAVDAR
- Induced crystalline fiber-like structure as reinforcement in PLA products through applied shear in injection molding
Enjeksiyon kalıplama işleminde uygulanan kesme yoluyla PLA ürünlerinde takviye olarak indüklenmiş kristal lif benzeri yapı
KERİM ERASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR