Investigation of low velocity impact behaviors of balsa-core sandwich composites with face sheets containing different ply angles and nanoparticle
Farklı tabaka açıları ve nanoparçacık içeren yüzey tabakalarına sahip balsa çekirdekli sandviç kompozitlerin düşük hızlı darbe davranışlarının incelenmesi
- Tez No: 986627
- Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN KARAKUZU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekanik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, tabakaları el yatırma metodu ve vakum torbalama tekniği kullanılarak karbon/epoksi yüzey tabakaları üretilmiştir. Matris özelliklerini geliştirmek amacıyla epoksi reçineye farklı ağırlık oranlarında (1%, 2% ve 3%) nanokil parçacıkları eklenmiştir. Ayrıca, yüzey tabakalarının katmanları farklı tabaka açılarıyla yerleştirilerek, kompozitin her yönde mukavemetinin arttırılması sağlanmıştır. Nanoparçacıklarla güçlendirilmiş karbon/epoksi tabakalar, balsa ağaç çekirdeklerle özel bir yapıştırıcı yardımıyla birleştirilerek hafif sandviç yapılar oluşturulmuştur. Yapılan bu çalışmanın amacı nano parçacık katkısının sandviç kompozitlerde darbe dayanıma etkisinin gözlenmesidir. Sandviç kompozitlerde nano parçacık katkısının mekanik davranışlardaki etkisini değerlendirmek amacıyla farklı darbe enerjilerinde düşük hızlı darbe testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testlerde fiber hasarları, çekirdek ezilmeleri, tabakalar arası ayrılmalar ve enerji absorbe etme kapasitesi sistematik olarak incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, nanokil içeriğinin sandviç kompozitlerin darbe direncini önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Elde edilen sonuçlarda 3% nanokil katkılı karbon epoksi sandviç kompozit numunelerin en yüksek darbe direncine sahip olduğu ortaya çıkmış olup nanokil ile güçlendirilmiş karbon/epoksi tabakaların balsa çekirdeklerle birlikte, hafiflik ve yüksek darbe direncinin kritik öneme sahip olduğu denizcilik, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde ileri yapısal uygulamalar için önemli bir potansiyele sahip olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this Master's thesis study, carbon/epoxy composites were manufactured using the hand lay-up method combined with the vacuum bagging technique. To improve the matrix properties, nanoclay particles were incorporated into the epoxy resin at different weight fractions (1 wt%, 2 wt%, and 3 wt%). In addition, the plies of the face sheets were arranged at different ply angles in order to increase the strength of the composite in multiple directions. The nanoparticle-reinforced carbon/epoxy laminates were bonded with balsa wood cores using a special adhesive to form lightweight sandwich structures. The aim of this study is to observe the effect of nanoparticle reinforcement on the impact resistance of sandwich composites. To evaluate the effect of nanoparticle reinforcement on the mechanical behavior of sandwich composites, low-velocity impact tests were carried out at different impact energy levels. During these tests, fiber damages, core crushing, interlaminar delaminations, and energy absorption capacity were systematically investigated. The experimental results demonstrated that the nanoclay content significantly influenced the impact resistance of the sandwich composites. The findings showed that carbon/epoxy sandwich composites with 3% nanoclay reinforcement achieved the highest impact resistance. Furthermore, the integration of nanoclay-reinforced carbon/epoxy laminates with balsa cores highlights their strong potential for advanced structural applications in the marine, aerospace, and automotive industries, where lightweight design and high impact resistance are essential.
Benzer Tezler
- Investigation of the impact behavior of sandwich composites
Sandviç kompozitlerin darbe davranışının incelenmesi
DALYA FADIL
Doktora
İngilizce
2026
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERKLİĞ
- Investigation of low-velocity impact behaviors of aluminum foam sandwich structures reinforced with aluminum plates
Alüminyum plakalar ile takviyelendirilmiş alüminyum köpük sandviç yapıların düşük hızlı darbe davranışlarının incelenmesi
NOOR JASIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP GÜNEŞ
- Partikül dolgulu fiber takviyeli polimer esaslı kompozit malzemelerin düşük hızlı darbe davranışlarının incelenmesi
Investigation of low velocity impact behaviors of particle filled fiber reinforced polymer based composite materials
ŞEYDA OBA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP EKİCİ
- Termoplastik kompozitlerin düşük hızlı darbe davranışlarının incelenmesi
Investigation of low velocity impact behaviors of thermoplastics composites
OĞUZHAN DURDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKAN ÖZDEMİR
- Düşük hızlı çarpma yükleri altında fonksiyonel kademelendirilmiş dairesel plakaların mekanik davranışlarının incelenmesi
An investigation on mechanical behaviors of functionally graded circular plates under low velocity impact loadings
MURAT AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. RECEP GÜNEŞ