Static and dynamic behavior of polymer based biocomposites
Polimer bazlı biyokompozitlerin statik ve dinamik davranışı
- Tez No: 698455
- Danışmanlar: PROF. DR. PAŞA YAYLA, PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezin birden fazla amacı bulunmaktadır. Birinci amaç, termoplastik keçe biyokompozitlerin mekanik olarak karakterizasyonudur. 4 farklı tip keçe sıcak preslenmiş, su jeti ile kesilmiş ve mekanik özelliklerini belirlemek için mekanik olarak test edilmiştir. Tüm keçeler, farklı polimer elyaf matrisleri ile takviye malzemesi olarak kısa kenevir elyafları kullanmaktadır. Bu matrisler polipropilen, geri dönüştürülmüş polipropilen, polilaktik asit ve düşük erime noktalı polyester elyaflardır. İkinci amaç, tek yönlü prepreg katmanlı biyokompozitlerin eklenmesiyle kenevir – polipropilen biyokompozitte mekanik performanstaki artışı görmektir. Tek yönlü prepregler, takviye olarak uzun keten lifleri ve matris malzemesi olarak polipropilen kullanmaktadır. 7 farklı tasarım sıcak preslenmiş, su jeti ile işlenmiş ve mekanik olarak test edilmiştir. Bu tasarımlar, keçeye göre farklı pozisyonlarda yerleştirilmiş farklı sayıda prepreg katmanından oluşmaktadır. 4 keçe ve 7 tek yönlü keçe tasarımı ile toplam 11 farklı biyokompozit test edilmiştir. Bu malzemeler üzerinde 7 adet mekanik test tamamlanmıştır. Bu testlerden 4 tanesi statik testler olup çekme, basma, eğilme ve kesme testleridir. Geri kalan testler, ölçü aletli Charpy darbe, düşen ağırlık darbe ve yüksek hızlı darbe testleri olan dinamik testlerdir. Bu testlere ek olarak, yüksek hızlı darbe testlerinde elde edilen sonuçları simüle etmek için bir malzeme üzerinde sayısal analizler yapılmıştır. Mekanik karakterizasyon testleri tamamlanmış ve tüm biyokompozitlerin statik ve dinamik davranışları incelenmiştir. Keçeler ve tek yönlü prepreg katkılı keçelerin test sonuçları, kendi tasarım grupları ve diğer tasarım grupları ile karşılaştırılarak yüksek mukavemet ve kabul edilebilir ağırlıkta en uygun biyokompozitin bulunması sağlanmıştır. Keçelere tek yönlü prepreg biyokompozitlerin eklenmesiyle mekanik özelliklerde ciddi bir artış görülmüştür. Sayısal çalışmalar yapılmış ve hasar davranışlarının deneylerde karşılaşılan hasarlar ile benzer olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
This thesis has multiple aims with the first one being the mechanical characterization of thermoplastic felt biocomposites. 4 different types of felts have been hot pressed, water jet machined and mechanically tested to determine their mechanical characteristics. All felts use short hemp fibers as reinforcement material with different polymer fiber matrices. These matrices are polypropylene, recycled polypropylene, polylactic acid and low melt polyester fibers. Second aim is to reveal the improvement in mechanical performance in the hemp – polypropylene biocomposite with the addition of unidirectional prepreg layers. Unidirectional prepregs use long flax fibers as reinforcement material and polypropylene as matrix material. 7 different designs have been hot pressed, water jet machined and mechanically tested. These designs consist of different number of prepreg layers placed in different positions relative to the felt. With 4 felts and 7 unidirectional-felt designs, a total of 11 different biocomposites were tested. 7 mechanical tests were carried out on these materials. 4 of these tests are static tests, namely, tensile, compression, flexural and shear tests. Remaining tests are dynamic tests, which are instrumented Charpy impact, drop weight impact and high velocity impact tests. In addition to these tests, numerical analyses have been conducted on one material to simulate the results obtained in high velocity impact tests. The mechanical characterization tests have been completed and static and dynamic behaviors of all biocomposites have been investigated. Test results of felts and unidirectional prepreg added felts were compared with their own design groups and other design groups to find the most suitable biocomposite with high strength and acceptable weight. A drastic increase in the mechanical properties were seen with the addition of unidirectional prepreg biocomposites to felts. The numerical studies were carried out and the failure behaviors were found to be similar as those seen in experiments.
Benzer Tezler
- Biyo-reçine esaslı tekstil kompozitlerinin performans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of performance characteristics of bio-resin based textile composites
SEMİH ÖZKÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK YALÇIN ENİŞ
- Statik elektrikle yüklenmiş sıvı ilacın pamuk ilaçlamasında etkinliğinin belirlenmesi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ BAYAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatÇukurova ÜniversitesiTarımsal Mekanizasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF ZEREN
- Pik demiri ve karbon çeliğinin sulu çözeltiler içindeki korozyon hızının tayini
Determination of the rate of corrosion of the cast iran and carbon steel in the aqueous solutions
EMİNE NAZAN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİ YALÇIN
- Helisel yayların statik karakteristiklerini ölçme ve kontrol etme cihazının tasarımı ve imalatı
Design and manufacture of a device measuringand controlling the static characteristics of helical springs
MUAMMER MUSULLUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ ERCAN
- Katı yakıtların akışkan yatakta yakılması ve katı miktarının yatak yüksekliğine etkisi
Combustion of solid fuels in the fkuidized beds and the effects of solid quantity to the height of bed
KAMİL BEKİR KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ YÜCEL UYAREL