Tabakalı kompozitlerde fiber kırışıklıklarının dayanıma etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of fiber wrinkles on the strength of laminated composites
- Tez No: 990188
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KENAN ÇINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, tabakalı kompozit malzemelerin dayanımını etkileyen ancak genellikle göz ardı edilen bir faktör olan fiber kırışıklıklarının etkisi araştırılmaktadır. Fiber kırışıklıkları, kompozit yapıdaki fiberlerin düzensizlikleri veya deformasyonları olarak tanımlanır ve malzemenin mekanik özelliklerini önemli ölçüde etkileyebilmektedir. Yapılan çalışmanın temel amacı, tabakalı kompozitlerdeki fiber kırışıklıklarının dayanıma olan etkisini sistemli bir şekilde incelemektir. Fiber kırışıklıkları; düz kompozitlerde daha az olması sebebiyle kavisli kompozitler üzerine çalışma yapılmıştır. L şeklinde sürekli elyaf kompozit üretimi yapılabilmesi için sıcak pres kalıbı tasarlanmış ve kalıp üretilmiştir. Söz konusu kalıp yardımıyla prepreg malzemeden L şeklinde tabakalı kompozit üretimi sağlanmıştır. Çift yönlü (woven) sürekli fiber tabakalı kompozitlerden L şeklinde üretilen prepreg malzemede oluşacak kırışıklığın saptanması için deneysel çalışmalar yapılmıştır. Fiber kırışmaları farklı katlarda yapay olarak oluşturulmuştur. Bu kapsamda farklı kompozit numuneleri üretilmiş ve daha sonra bu numuneler 4-nokta eğme testine tabi tutulmuştur. Aynı zamanda sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak 3 boyutlu bir model oluşturulmuştur. Model sonuçları ile deneysel sonuçlar fiber kırışmasının dayanıma etkisini ortaya koymuştur. Sonuç olarak, kompozitlerdeki kırışıklıklar, malzemenin mekanik dayanımını ciddi şekilde zayıflatan kritik bir kusur olarak değerlendirilmiştir. Bu nedenle, üretim süreçlerinde kontrol edilmesi ve minimize edilmesi büyük önem taşımaktadır. Çalışmanın sonuçları, havacılık, otomotiv, denizcilik ve inşaat gibi birçok endüstriyel alanda kompozit malzeme üretim tekniklerinin geliştirilmesinde katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the influence of fiber wrinkles—an often overlooked but critical factor affecting the structural performance of laminated composite materials—was investigated. Fiber wrinkles are defined as misalignments or local deformations within the fiber architecture of composites, and they can significantly degrade the mechanical properties of the material. The main objective of this research is to systematically examine the effect of fiber wrinkles on the strength of laminated composites. Since wrinkles are less likely to form in flat laminates, the study focused on curved composite structures. A hot-press mold was designed and manufactured to enable the fabrication of L-shaped continuous fiber composite specimens. Using this mold, L-shaped laminated composite parts were produced from prepreg materials. Experimental studies were conducted to detect wrinkle formation in woven (bi-directional) continuous fiber laminated composites manufactured in the L-shape. Artificial wrinkles were introduced into specific laminate plies, enabling the production of multiple composite specimens with varying degrees of wrinkling. These specimens were then subjected to four-point bending tests to determine the structural performance. Additionally, a three-dimensional finite element model was developed to simulate the mechanical behavior of the wrinkled laminates. The numerical predictions were compared with the experimental findings, demonstrating that fiber wrinkles substantially reduce the load-bearing capacity of composite structures.The results confirm that wrinkle defects are critical imperfections that severely compromise the mechanical strength of composite materials; therefore, they must be carefully monitored and minimized during manufacturing processes. The findings of this study contribute to the improvement of composite fabrication techniques in various industrial sectors such as aerospace, automotive, marine, and construction.
Benzer Tezler
- Tabakalı kompozitlerde fiber açılarının yorulma dayanımına etkisi
Effect of fiber angles on fatigue strength of laminates composites
ÖZLEM DURMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBolu Abant İzzet Baysal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT PAKDİL
- Elektrospin nano-mat takviyeli karbon/epoksi kompozitlerde arayüzey dayanımının fiber demeti testi ile belirlenmesi
Determination of interface strength of electrospun nanofiber interleave reinforced carbon/epoxy composites with fiber bundle tests
ALİ FAHRİ DANIŞMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN ESKİZEYBEK
- Tabakalı prepreg kompozitlerde karbon nanotüp takviyesi ile mekanik özelliklerinin optimizasyonu
Optimization of mechanical properties of layered prepregated composites by carbon nanotube reinforcement
MEVLÜT KUMDERE
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KAYRICI
- Düzlemine dik doğrultuda dikilmiş fiber takviyeli kompozitlerde translaminer kırılma davranışının araştırılması
Investigation of the translaminar fracture behavior of the fiber reinforced composites stitched perpendicular to their plane
AHMET MURAT AŞAN
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE ONUR KAMAN
- Monitoring Micro-Damage Accumulation Based on Reduction in Elastic Properties Using Fiber Bragg Grating Sensors, and Acoustic Emission and Thermography Methods in Fiber Reinforced Polymeric Composites
Fiber Takviyeli Polimerik Kompozitlerde Fiber Bragg Izgara Sensörleri, Akustik Yayılım ve Termogra fi Yöntemleri Kullanılarak Mikro-Hasar Birikiminin Elastik Özelliklerdeki Azalmaya Dayalı Olarak İzlenmesi
ÇAĞATAY YILMAZ
Doktora
İngilizce
2018
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILDIZ