Mechanical behavior of low density polymeric foams under multiple loading and unloading
Düşük yoğunluklu polimer köpük malzemelerin birden fazla yükleme altındaki mekanik davranışı
- Tez No: 179040
- Danışmanlar: PROF. GÜNAY ANLAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Mechanical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Deneysel inceleme, Köpük, Mekanik davranış, Sonlu elemanlar analizi, Experimental research, Foam, Mechanical behavior, Finite element analysis
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, düşük yoğunluklu polimer köpük malzemelerin, tek eksen ve hidrostatik basma, tek eksen çekme, basit kayma, silindir ve blok basma yükleme durumları için birden fazla yükleme altındaki mekanik davranışı ve enerji sönümleme özellikleri incelenmiştir.Literatürdeki tek eksen basma yükü altındaki köpük malzemeler için geliştirilmiş bünye modelleri ve enerji sönümleme diyagramları incelenmiştir. Tek eksen basma durumunda birden fazla yükleme ve boşaltma için kuvvet, deformasyon ve sönümlenen enerjinin doğru bir şekilde hesaplanmasında kullanılmak üzere yeni bir bünye modeli önerilmiştir. Mevcut ve yeni modelin sonuçları, şişirilmiş polistiren (EPS) ve polietilen (PE) köpük malzemeleri için deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Yeni model kullanılarak bir tasarım prosedürü önerilmiştir.Köpük malzemelerin yüksek hızda tek eksen basma durumundaki ve düşük hızda hidrostatik basma durumunda çok sayıda yükleme ve boşaltma altındaki davranışlarını ölçmek için test düzenekleri kurulmuştur. Zwick Z020 çekme test cihazında tek eksen çekme, basit kayma, silindir ve blok basma deneylerini yapabilmek için aparatlar hazırlanmış ve EPS ve PE köpük malzemeler için gerilme ve uzama sonuçları sunulmuştur.Sonlu elemanlar yöntemi ile tek eksen ve hidrostatik basma, tek eksen çekme, basit kayma, silindir ve blok basma durumlarında çok sayıda yükleme deneyleri simülasyonu, volümetrik ve izotropik sertleşme için Abaqus sonlu elemanlar paket programı kullanılarak yapılmıştır. Simülasyon sonuçları, deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, mechanical behavior and energy absorption characteristics of low density polymeric foams under multiple loading and unloading are investigated for uniaxial and hydrostatic compression, uniaxial tension, simple shear, and cylinder and block indentation.Constitutive models and energy absorption diagrams available in literature for uniaxial compressive loading are reviewed. A new phenomenological constitutive model for accurate calculation of load, deformation, and absorbed energy is proposed for multiple loading and unloading. Results of the available and the new models are compared to those of experiments for expanded polystyrene (EPS) and polyethylene (PE) foams. A design procedure for multiple compressive loading and unloading is presented.A drop test rig for measuring uniaxial compressive behavior of foams at high loading speed and a hydrostatic compression test setup to study the mechanical behavior of foams under multiple hydrostatic loading and unloading are built. Tools to be used with Zwick Z020 universal tensile testing machine are prepared for uniaxial tension, simple shear, and cylinder and block indentation tests. Stress?strain results are presented for EPS and PE foam specimens.Finite element simulations of EPS and PE foam specimens under multiple loading and unloading for uniaxial and hydrostatic compression, uniaxial tension, simple shear, and cylinder and block indentation are performed using Abaqus finite element package for volumetric and isotropic hardening. The results of finite element simulations are compared to those of experiments.
Benzer Tezler
- Pervaporasyon ile ipa/su ve MTBE/metil alkol azeotropik karışımlarının ayrılması
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER DURMAZ (HİLMİOĞLU)
Doktora
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTemel İşlemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA TÜLBENTÇİ
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT
- Preparation and characterization of hydrophobic and hydrophilic polymeric fodms from ultra high molecular weight polythylene
Çok yüksek molekül ağırlıklı polietilenden suyu seven ve sevmeyen köpük hazırlanması ve karakterizasyonu
BAHATTİN AYDINLI
