Investigation of the impact behavior of sandwich composites
Sandviç kompozitlerin darbe davranışının incelenmesi
- Tez No: 995427
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ERKLİĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sandviç kompozit, Bazalt fiber, Balsa, PVC, Hibrit yapı, Sandwich composite, Basalt fiber, Balsa, PVC, Hybrid structure
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fiber takviyeli polimer sandviç kompozitler, hafif ve yüksek performanslı yapıların geliştirilmesinde kritik öneme sahiptir; ancak farklı lif türleri, çekirdek malzemeleri ve laminasyon mimarilerinin etkileşimi davranışı öngörmeyi zorlaştırmaktadır. Bu nedenle mekanik davranışın belirlenmesinde deneysel inceleme en güvenilir yöntemdir. Bu çalışma; dört lif türüyle (tekli veya hibrit tabakalar), iki çekirdek malzemesiyle (balsa ve PVC köpük) ve çeşitli dizilimlerle üretilmiş 18 sandviç yapı konfigürasyonunun kapsamlı deneysel analizlerini sunmaktadır. Mekanik performans çekme, üç nokta eğme ve düşük hızlı darbe testleri altında değerlendirilmiştir. Bulgular, çekme davranışının esas olarak yüzey tabakalarındaki lif özellikleri tarafından belirlendiğini göstermiştir. Eğilme altında ise çekirdek belirleyici unsur olmuş; balsa çekirdeğin yük taşımadaki katkısı yüksek olmuş olup genel olarak dayanımı arttırmıştır ancak PVC'ye kıyasla daha düşük kırılma tokluğu göstermiştir. Bileşen seçimi, lif hibritizasyonu ve tabaka dizilim sırasının performansı ile hasar mekanizmasını şekillendiren temel parametreler olduğu görülmüştür. Hibrid yüzey tabakalarında bazalt takviyelerinin dış katmanlara yerleştirilmesi neredeyse tüm yükleme koşullarında belirgin iyileşme sağlamıştır. Bu çalışma, malzeme ve yapısal parametrelerin karmaşık etkileşimini açıklayan kapsamlı bir deneysel veri seti sunmakta ve optimum performansa ulaşmada kritik rol oynadığını göstermektedir; ancak bir yükleme tipi için optimize edilen dizilim diğer koşullarda her zaman en iyi sonucu vermemektedir.
Özet (Çeviri)
Fiber-reinforced polymer (FRP) sandwich composites are essential for developing lightweight, high-performance structures. However, the interactions between various fibers, core materials, and laminate architectures make their behavior difficult to predict. Thus, direct experimental investigation is the most reliable manner to determine their true behavior. This study presents a comprehensive experimental investigation of 18 distinct sandwich configurations, fabricated using four different fibers (in single or hybrid laminates), two core materials (natural balsa and synthetic PVC foam), and multiple stacking sequences. The mechanical performance was evaluated under tensile, three-point flexural, and low velocity drop-weight impact loading. The most general findings that tensile performance was more dominated by the properties of the skin-fibers. In flexure, the core became the critical differentiator, as the balsa core exhibited active load-bearing participation, resulting in higher global strength but reduced fracture toughness compared with the PVC core. The constituent's choice, fiber hybridization and stacking sequence were shown to be critical parameters for tailoring performance, failure mechanism and its progression. Among the hybridized skins, placing basalt reinforcements in the outer layers provided the improvement almost across all loading conditions. This work provides an experimental dataset that clarifies the complex interplay of material and structural parameters, proving its role for achieving optimal performance. However, optimizing SS for one loading condition may not yield optimal performance in another.
Benzer Tezler
- Bal peteği sandviç kompozitlerin darbe ön hasarı sonrası yorulma davranışlarının araştırılması
Investigation of the fatigue behavior of honeycomb sandwich composites after low velocity impact damage
TOLGA TOPKAYA
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YAVUZ SOLMAZ
- Delaminasyon uygulanan sandviç kompozitlerin düşük hızlı darbe deneyine karşı sergiledikleri davranışların incelenmesi
Investigation of the behavior of delamination-applied sandwich composites under low-velocity impact
EVREN TÜRKER TÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Savunma ve Savunma TeknolojileriBaşkent ÜniversitesiSavunma Teknolojileri ve Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR KEMİKLİOĞLU
- Görüntü işleme ve yapay sinir ağları teknikleri ile uçak kanatlarında kullanılan karbon elyaf/bal peteği sandviç kompozitlerde düşük hızlı darbe davranışları üzerine nano grafenlerin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of nano graphen on low-velocity impact behavior in carbon fiber/honeycome sandwich composites used in aircraft wings by image processing and artificial neural networks techniques
İBRAHİM DEMİRCİ
Doktora
Türkçe
2023
Mekatronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SARITAŞ
- Özgün petek yapılı sandviç kompozit panelin üretimi ve düşük hızlı darbe davranışının incelenmesi
The production of an orginal honeycomb sandwich composite panel and investigation of low-speed impact behavior
KADİR DANACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEHMİ NAİR
- Hasarlı sandviç kompozitlerin tamiratı sonrasında düşük hızlı darbe davranışlarının araştırılması.
Investigation of low-velocity impact behavior of damaged sandwich composites after repair
ALPEREN DABANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP GÜNEŞ