Fonksiyonel dereceli geometriye sahip anizotropik malzemelerin darbe dayanımının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the impact strength of anisotropic materials with functionally graded geometry
- Tez No: 954561
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR YONTAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, farklı doluluk oranlarına sahip fonksiyonel dereceli geometriye sahip tabakalı plakaların düşük hızlı darbe yükleri altındaki davranışları hem deneysel hem de sayısal yöntemlerle kapsamlı olarak incelenmiştir. Çalışmanın temel amacı, 3B baskı yöntemiyle üretilmiş ve doluluk oranları %100, %75 ve %50 olarak belirlenmiş tabakalı yapıların enerji sönümleme kapasitesini, geri sıçrama katsayısını ve hız değişimlerini belirleyerek, elde edilen deneysel bulguları sayısal analiz sonuçları ile karşılaştırmak ve doğrulamaktır. Sayısal analizler, sonlu elemanlar metodu kullanılarak Ansys LS-DYNA yazılımında gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda, çapı 150 mm olan dört adet numune, polietilen tereftalat glikol (PETG) malzemeden 3B yazıcı ile üretilmiş ve düşük hızlı darbe testi olarak top düşürme yöntemi uygulanmıştır. Testler sonucunda elde edilen hız değişimleri, geri sıçrama katsayıları ve enerji sönümleme oranları detaylı olarak hesaplanmış, doluluk oranı azaldıkça enerji sönümleme kapasitesinin arttığı belirlenmiştir. Ayrıca tabakalı yapıların darbe yüklerini kademeli olarak sönümleyerek mekanik avantaj sağladığı tespit edilmiştir. Çalışma, deneysel ve sayısal verilerin yüksek düzeyde uyumlu olduğunu ortaya koymuş, bu da kullanılan modelleme yaklaşımının güvenilirliğini ve geçerliliğini doğrulamıştır. Bununla birlikte, araştırma yalnızca PETG malzeme ve belirli bir geometri ile sınırlı tutulmuştur. Gelecek çalışmalar kapsamında farklı polimer ve kompozit malzemelerin kullanılması, alternatif iç yapı desenlerinin incelenmesi, farklı darbe test yöntemlerinin uygulanması ve mikroyapı analizleri ile kapsamın genişletilmesi önerilmektedir. Ayrıca, tekrarlı darbe koşulları altında yorulma dayanımının araştırılması, 3B baskı parametrelerinin mekanik performansa etkisinin değerlendirilmesi ve çok eksenli yükleme senaryolarının incelenmesi, bu çalışmanın bilimsel ve endüstriyel katkısını daha da artırabilecek potansiyel araştırma alanları olarak değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the behavior of layered plates with functionally graded geometries and different infill ratios under low-velocity impact loads was comprehensively investigated through both experimental and numerical methods. The primary objective of the study is to determine the energy absorption capacity, coefficient of restitution, and velocity variations of layered structures produced via 3D printing with infill ratios of 100%, 75%, and 50%, and to compare the experimental findings with numerical analysis results for validation purposes. Numerical analyses were performed using the finite element method in the Ansys LS-DYNA software environment. In the experimental stage, four specimens with a diameter of 150 mm were manufactured from polyethylene terephthalate glycol (PETG) material using a 3D printer, and a drop-weight test was conducted as the low-velocity impact method. From the tests, velocity changes, coefficients of restitution, and energy absorption ratios were calculated in detail. The results revealed that a decrease in the infill ratio led to an increase in energy absorption capacity, and that layered structures provided a mechanical advantage by gradually attenuating impact loads. The study demonstrated a high level of agreement between the experimental and numerical results, confirming the reliability and validity of the modeling approach employed. However, the research was limited to PETG material and a specific geometry. Future studies are recommended to expand the scope by incorporating different polymeric and composite materials, investigating alternative internal structure patterns, applying various impact test methods, and performing microstructural analyses. Additionally, examining fatigue resistance under repeated impact conditions, assessing the effect of 3D printing parameters on mechanical performance, and analyzing multi-axial loading scenarios are considered as potential research directions that could further enhance the scientific and industrial contribution of this work.
Benzer Tezler
- 1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
VEFA AHSEN
Doktora
Türkçe
1984
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER BEKAROĞLU
- Ülkemizdeki çeşitli büyüklükteki yerleşim merkezlerinde uygulanabilecek kültür yapısı planlama modeli
The Planning model of the cultural building which applicable at different size of settlement center
MUSTAFA İNCESAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUR ERKMEN
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ
- Sürücülerde kandaki alkol miktarı ile trafik kazası arası ilişki
Başlık çevirisi yok
Z.SEMRA GÜMRÜKÇÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
UlaşımGazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. RIDVAN EGE