Boyu ayarlanabilir termoplastik kompozit rod üretiminin araştirilmasi
Investigation of the production of adjustable length thermoplastic composite rods
- Tez No: 957017
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇETİN KARATAŞ, DOÇ. DR. HARUN KOÇAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- 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: 264
Özet
Bu tez çalışmasında, havacılık uygulamaları için ayarlanabilir boy özellikli, termoplastik kompozit malzemeden üretilmiş bir kontrol rodu tasarlanmış, üretilmiş ve performans açısından değerlendirilmiştir. Çalışma dört aşamalı bir kurguyla yürütülmüştür. İlk aşamada, LM-PAEK matrisli karbon fiber takviyeli dokuma prepreg kumaş kullanılarak sıcak pres yöntemiyle tüp şekilli kompozit tüp yapıların üretilebilirliği araştırılmış, alternatif yöntemlerle kıyaslandığında daha homojen yüzey kalitesi ve düşük kusur içeriği elde edilmiştir. İkinci aşamada, üretim parametrelerinin mekanik ve mikroyapısal özellikler üzerindeki etkisini sistematik şekilde incelemek üzere Taguchi L16 deney tasarımı kullanılmıştır. Üretilen kupon numuneler üzerinde çekme, basma testleri ve yoğunluk ölçümleri ile DSC, X-ray ve SEM analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler çoklu yanıt Gri İlişkilendirme Analizi (GRA) ile optimize edilmiş, en yüksek basma dayanımı 329,44 MPa ve çekme dayanımı 626,93 MPa olarak kaydedilmiştir. Bu değerler, literatürde bildirilen benzer termoplastik kompozit tüplere kıyasla oldukça yüksek bulunmuştur. Üçüncü aşamada, metal-insört ile kompozit tüp arasındaki birleştirme bölgesine yönelik üç farklı tasarım çözümü geliştirilmiş ve sonlu elemanlar analizi ile incelenmiştir. En yüksek birleşme dayanımı sağlayan tasarım kullanılarak deneme üretimi gerçekleştirilmiştir. Dördüncü ve son aşamada, belirlenen parametreler ve yöntemler doğrultusunda nihai komponent numuneler üretilmiş; çekme testinde 20,04 kN, flambaj testinde ise 6,44 kN ortalama burkulma yükü elde edilmiştir. Geleneksel metal kontrol roduna kıyasla %30,4 daha hafif bir yapı elde edilmiştir. Sonuç olarak, geliştirilen yöntem düşük maliyetli, vakum gerektirmeyen bir üretim sunmakta ve yüksek dayanım/kütle oranı ile havacılıkta yapısal uygulamalara uygunluk göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, a length-adjustable control rod manufactured from thermoplastic composite material was designed, fabricated, and evaluated in terms of its structural performance for aerospace applications. The study was conducted in four main stages. In the first stage, the manufacturability of tube-shaped composite structures using woven carbon fiber-reinforced LM-PAEK prepreg fabrics via a hot press method was investigated. Compared to alternative methods, this approach yielded more homogeneous surface quality and lower defect content. In the second stage, the effects of processing parameters on mechanical and microstructural properties were systematically investigated using the Taguchi L16 experimental design. Tensile, compressive tests and density measurement, as well as DSC, X-ray, and SEM analyses, were performed on the produced coupon specimens. The data were optimized through multi-response Grey Relational Analysis (GRA), resulting in a maximum compressive strength of 329.44 MPa and tensile strength of 626.93 MPa, which are considerably higher than those reported for similar thermoplastic composite tubes in the literature. In the third stage, three different insert–composite tube joint designs were developed and evaluated using finite element analysis. Trial production was conducted using the design that provided the highest adhesive strength. In the fourth and final stage, full-scale component samples were produced based on the optimized parameters and methods. A tensile load capacity of 20.04 kN and an average buckling load of 6.44 kN were achieved. Compared to conventional metal control rods, the developed thermoplastic composite rod demonstrated a weight reduction of 30.4%. Overall, the proposed method offers a cost-effective, vacuum-free manufacturing approach and demonstrates structural performance suitable for aerospace applications due to its high strength-to-weight ratio.
Benzer Tezler
- Color tunable upconversion based white light properties of er-Tm-Yb phosphors and pmma nanocomposites
Er-Tm-Yb fosfor ve polimer nanokompozitlerde renk ayarlanabilir üst dönüşüm esaslı beyaz ışık özellikleri
SEVCAN TABANLI
Doktora
İngilizce
2019
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL ERYÜREK
- Osilatör modda serbest elektron lazerleri için optik kavite bileşenlerinin optimizasyonu ve tasarımı
Optimization and design of optical cavity components for fel-oscillator facilities
ŞEYMA CEMİLE BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER YAVAŞ
- Girişimsel olmayan glikoz analizleri için biyomedikal fotoakustik sensör tasarımı ve geliştirilmesi
Design and development of biomedical photoacoustic sensor for non‐invasive glucose analysis
YAŞAR KEMAL ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyoteknolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL BAYRAKLI
- A Tool for generating three dimensional animation on computers
Başlık çevirisi yok
CEMİL ŞİNASİ TÜRÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
1991
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiPROF.DR. BÜLENT ÖZGÜÇ
- Design and realization of a speckle enhanced prism spectrometer
Benek desenleri ile geliştirilmiş prizma spektrometresi tasarımı ve gerçeklenmesi
ŞAKİR KAAN ÇETİNDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR FERHANOĞLU