Sandviç yapılarda hücre boyutunun çekirdek- yüzey yapışmasına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of cell size on core-surface adhesion in sandwich structures
- Tez No: 938315
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ELMAS SALAMCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Yüksek performanslı kompozit sandviç yapılar günümüz havacılık ve uzay mühendisliğinde sıklıkla kullanılmaktadır. Hafiflik, dayanım, sertlik gibi yapısal avantajları bu yapıların zorlu mühendislik uygulamalarında tercih edilmesini cazip hale getirmiştir. Çekirdek ve yüzey elemanı gibi birden fazla bileşenin bir araya gelmesiyle kompozit bir yapı oluşturulmaktadır. Bileşenler arasındaki bu bağlantı, mekanik bir bağlayıcı yardımıyla ya da yapışma ile sağlanabilir. Yapıştırılarak bağlama, üretim verimliliği ve yapısal dayanımın homojen dağılımı açısından daha verimli olmasına karşın, montaj esnasında öngörülemeyen ve yapışma performansını önemli ölçüde düşürecek etkenlere karşı hassastır. Bu sebeple ilgili havacılık otoriteleri yapışma bağlantılarını ayrı bir başlık altında değerlendirmekte ve üzerinde durmaktadır. Bağlantının güvenilirliği birinci önceliktir ve gerek testlerle gerekse yapılacak simülasyon çalışmaları ile yapışma dayanımı kanıtlanmak zorundadır. Yapıştırıcı davranışı genellikle non-lineer ilerler ve bu analiz sürecini kompleks hale getirir. Simülasyonlar üzerinden yapışma davranışına yaklaşım sağlamak amacıyla literatürde çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Bu yöntemler arasında en sık rastlananlardan bir tanesi de yapışma bölgesi için Kohezif Bölge Modellemesi yöntemidir. Kohezif Bölge Modellemesi, hem statik hem de dinamik yükler altında katmanlar arasındaki yapıştırıcı bağını ve arayüz davranışını simüle etmek için çekiş ayrılma yasasını temel alan bir yaklaşımdır. Bu çalışma kapsamında, havacılık endüstrisinde sıklıkta tercih edilen polimer matrisli karbon fiber yüzey malzemesi ve aramid çekirdek malzemesinden oluşan sandviç yapıların yapışma performansını etkileyen parametreler simülasyonlarla incelenmiştir. Farklı hücre boyutlarındaki ve kalınlıklarındaki bal peteği çekirdek yapısının yapışmaya olan etkisi analizlerle incelenmiştir. Modelleme, ilgili ASTM standartlarında soyulma testine uygun olarak gerçekleştirilmiş ve her bir konfigürasyon için birim soyulma torku değerleri elde edilmiştir. Sonlu elemanlar modelini doğrulamak amacıyla ilgili standartlarda test yapılarak modelleme ve test çıktıları karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, sandviç yapılarda yapışma performansını etkileyen parametreler ve bunların ağırlık artışına etkisi net bir şekilde gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
High-performance composite sandwich structures are frequently employed in modern aerospace engineering. Their structural advantages, such as lightweight, strength, and stiffness, make them highly desirable for demanding engineering applications. These structures are composed of multiple components, including a core and face sheets, forming a composite system. The bond between these components can be established through mechanical fasteners or adhesive bonding. Adhesive bonding, despite being more efficient in terms of manufacturing productivity and uniform structural strength distribution, is sensitive to unforeseen factors during assembly that can significantly degrade adhesion performance. Therefore, relevant aviation authorities prioritize the evaluation of adhesive joints and emphasize their reliability. The joint's dependability is of paramount importance, and adhesion strength must be validated through both testing and simulation studies. The behavior of adhesives typically follows a non-linear progression, adding complexity to the analysis process. Various studies in the literature have addressed adhesive behavior through simulations, with Cohesive Zone Modeling (CZM) being among the most widely used methods. CZM is a Traction-Separation Law (TSL)-based approach designed to simulate adhesive bonding and interfacial behavior under static and dynamic loads. This study examines the parameters affecting the adhesion performance of sandwich structures commonly used in the aerospace industry, consisting of CFRP face sheets and aramid core materials. The influence of honeycomb core structures with varying cell sizes and thicknesses on adhesion was analyzed through simulations. The modeling process was conducted in accordance with ASTM standards for peel testing, and unit peel torque values were obtained for each configuration. To validate the finite element model, tests were performed on relevant standards and modeling and test outputs were compared. The results demonstrated the key parameters influencing adhesion performance in sandwich structures and their impact on weight increase, providing clear insights into optimizing these systems.
Benzer Tezler
- Karbon fiber takviyeli kompozit sandviç paneli tasarımı ve optimizasyonu
Carbon fiber reinforced composite sandwich panel design and optimization
SERHAT OSMANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHARREM İMAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM SELVER
- Çift ok uçlu ökzetik çekirdeğe sahip sandviç yapıların darbe davranışının incelenmesi
Investigation of the impact behavior of sandwich structure with double arrowhead auxetic core
UĞUR KAYACAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. KADİR GÜNAYDIN
- Transient response of heated sandwich composite structures with different core materials
Geçici rejimde uygulanan ısıtmanın farklı çekirdek malzemesine sahip sandviç kompozit yapıların dinamik karakterine etkisi
ENES ERKAN KISA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLSAY SÜMER
- Üç boyutlu yazıcı ile üretilen balpeteği sandviç kompozitlerin düşük hızlı darbe davranışlarının araştırılması
Investigation of low velocity impact behaviour of honeycomb sandvich composites produced by three dimensional printer
İSA KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YAVUZ SOLMAZ
- Kafes yapılı sandviç panellerde kiriş ve yüzey plakası geçiş geometrisinin efektif mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
The effect of strut to face-sheet transition geometry on the effective mechanical properties of sandwich panels with body-centered cubic core structure
KAAN AKIN ARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP MUHAMMET GÖRGÜLÜARSLAN