Evaluation of mechanical properties of unidirectional composites obtained from finite element models with randomly distributed fibers
Rastgele dağıtılmış fıberlere sahıp sonlu eleman modellerınden elde edılen tek yönlü kompozitlerin mekanik özelliklerinin değerlendirilmesi
- Tez No: 953153
- Danışmanlar: PROF. DR. BARIŞ SABUNCUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 147
Özet
Bu tez çalışmasında rastgele dağılımlı fiberlere sahip cam ve karbon elyaflı kompozit yapıların temsili hacım elemanı (RVE) şeklindeki mikromekanik modeller üzerinden elastik özellikleri nümerik olarak hesaplanıp literatürdeki, Rule of Mixtures, Halpin-Tsai ve Chamis analitik yöntemleri ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma için temsili hacim elemanına uygun yükleme ve sınır koşulları belirlenmiştir. Nümerik malzeme özellikleri üzerinde malzeme tipi, fiber yarıçapı ve fiber hacim oranın etkisi incelenmiştir. Nümerik olarak hesaplanan malzeme özelliklerinin büyük çoğunluğunun analitik sonuçlarla uyumlu olduğu tespit edilmiştir. Bu sebeple nümerik sonuçların hesaplanmasında kullanıla Python temelli modelleme algoritmasının kompozit yapıların malzeme özelliklerini hızlı ve maliyet etkin bir biçimde belirlenmesinde kullanılabileceği düşünülmektedir. Ayrıca analitik sonuçların kendi içinde analizi yapılarak hangi yöntemin hangi malzeme özelliği için uygun olduğu değerlendirilmiştir. Bunlara ek olarak Halpin-Tsai yönteminde kullanılan fiber geometrisine bağlı bir parametre olan“reinforcement factor”için kullanılması uygun olabilecek değerler gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the elastic properties of glass and carbon-fiber reinforced composite structures with randomly distributed fibers were numerically determined using micromechanical Representative Volume Element (RVE) models. These numerical results are then compared with analytical predictions obtained from the Rule of Mixtures, Halpin-Tsai, and Chamis methods. For this comparison, appropriate loading and boundary conditions are defined in accordance with the RVE approach. The effects of material type, fiber radius, and fiber volume fraction on the numerical results are investigated. It is found that the majority of the numerically calculated material properties showed good agreement with the analytical results. Therefore, the Python-based modeling algorithm used for numerical calculations is considered to be a viable tool for efficiently and cost-effectively estimating the material properties of composite structures. Furthermore, comparison of the analytical methods is carried out to evaluate which approach is most suitable for each material property. In addition, this study proposed appropriate values for the“reinforcement factor”(a geometry-dependent parameter used in the Halpin-Tsai method) for different fiber configurations.
Benzer Tezler
- Bir insansız hava aracına ait kompozit kanadın tasarımı ve yapısal optimizasyonu
Design and structural optimisation of an UAV composite wing
MUHAMMED ATIF YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ
- Effect of contact pressure on thermal contact resistances among various materials used in spacecrafts
Uzay araçlarında kullanılan çeşitli malzemelerde temas basıncının ısıl temas direncine etkisi
DEĞER AKIN
Doktora
İngilizce
2023
Bilim ve TeknolojiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK KUMLUTAŞ
- Polimer esaslı fiber takviyeli kompozit malzemelerin tribolojik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of tribological and mechanical properties of polymer based fiber reinforced composites
NESLİHAN ÖZSOY
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH MİMAROĞLU
- Hasarlı kompozit plakalarda vibroakustik bir çalışma
A vibroacoustic study on damaged composite plates
UTKU UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiBülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATMA GÜL KOLTUK
DOÇ. DR. MEHMET YETMEZ
- Darbe hasarına maruz kalan sandviç kompozitlerin statik mukavemetinin incelenmesi
Investigation of static strength of sandwich composites subjected to impact damage
ABDULLAH İKİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU