Karbonfiber takviyeli epoksi kompozitlerin hibrit cıvatalı / yapışkanlı bağlantıları üzerine deneysel çalışma: Geri dönüştürülmüş nanofiber polistiren etkisi
An experimental study on the hybrid bolted/bonded jointed carbonfiber reinforced epoxy composite: The effect of recycled nanofiber polystyrene
- Tez No: 804602
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN ÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında karbonfiber takviyeli epoksi kompozitlerin tek taraflı bindirmeli cıvatalı, yapışkanlı ve hibrit cıvatalı/yapışkanlı (HBB) bağlantı konfigürasyonlarında polistiren (PS) nanofiber takviyesinin etkisi incelenmiştir. HBB bağlantılar, cıvatalı ve yapışkanlı bağlantı tekniklerinin avantajlarına sahip olmalarına rağmen, yapışkan tabakanın performansı HBB bağlantıların yük taşıma kapasitesini önemli ölçüde etkilemektedir. Nanofiber takviyesi, yapışkanlı ve HBB bağlantıların yapışma performansını artırmak için etkili bir çözüm haline gelmiştir. Bu amaçla, doğa dostu bir uygulama olarak atık polimerlerden, PS nanofiber matı elektro-eğirme yöntemiyle üretilmiştir. PS nanofiber matı, bağlantı elemanları arasına güçlendirme katmanı olarak yerleştirilmiş ve numuneler yarı-statik gerilme yüklemesi altında test edilmiştir. Çekme testi ASTM D5961 standartlarında gerçekleştirilmiştir. PS nanofiber modifikasyonuyla yapışkanlı bağlantının maksimum yük değerinde %10'luk önemli bir iyileşme görülmüş olup HBB bağlantının kırılma enerjisi ise %15 artmıştır. Nanofiber takviyeli bütün numunelerin çekme testi sonucunda, maksimum yük ve kırılma enerjisi açısından nanofiber takviyesiz numunelere göre daha mukavemetli olduğu görülmüştür. PS takviyeli numuneler, sade epoksi yapışkanlı numunelere göre daha gelişmiş hasar modları sergilemiştir. Bu noktada geri dönüştürülmüş PS nanofiberin epoksi ile uyumlu olması ve PS modifikasyonuyla geliştirilmiş yapışkan tabaka performansının etkili olduğu görülmüştür. Numunelerin kırılma yüzeylerinin morfolojisi SEM ile görüntülenmiş ve kırılma tokluğuna etki eden faktörler araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the effect of polystyrene (PS) nanofiber reinforcement on carbon fiber-reinforced epoxy composites was investigated in single lap bolted, bonded, and hybrid bolted/bonded (HBB) joint configurations. HBB joints combine the advantages of bolted and bonded joint techniques; however, the performance of the adhesive layer significantly affects the load-carrying capacity of HBB joints. Nanofiber reinforcement has emerged as an effective solution to enhance the bonding performance of bonded and HBB joints. For this purpose, PS nanofibers were produced from waste polymers using the electrospinning method as an environmentally friendly approach. PS nanofiber mats were placed as a reinforcement layer between the adherends, and the specimens were tested under quasi-static tensile loading. Tensile testing was performed according to ASTM D5961 standards. By PS nanofiber reinforcement, a significant improvement of 10% in the maximum load value of the bonded joint was observed, while the fracture energy of the HBB joint increased by 15%. All nanofiber reinforced specimens exhibited higher strength in terms of maximum load and fracture energy compared to the specimens without nanofiber reinforcement. Progressive damage modes were observed in PS-reinforced specimens compared to neat epoxy specimens. In this sense, the compatibility of recycled PS nanofiber with epoxy and the improved performance of the adhesive layer through PS modification were tought to be effective. The morphology of the fracture surfaces of the specimens was examined using scanning electron microscopy (SEM), and the factors influencing fracture toughness were investigated.
Benzer Tezler
- Experimental investigation on the mechanical response of the impacted CFRP laminates and joints under different temperature conditions
Farklı sıcaklık koşullarında etkilenen CFRP laminatların ve derzlerin mekanik tepkisi üzerine deneysel araştırma
MAHSA SEYEDNOURANI
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiÜretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE SİNEM ŞAŞ ÇAYCI
- Havacılık uygulamaları için grafen ve bor nitrür takviyeli karbon elyaf epoksi hibrit kompozitlerin geliştirilmesi
Development of graphene and boron nitride reinforced carbon fabric epoxy hybrid composites for aviation applications
ATAKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN BAYRAK
PROF. DR. AYŞE BEDELOĞLU
- Investigation of mechanical and tribological behaviors of carbon/glass fiber reinforced hybrid epoxy composites
Karbon/cam elyaf takviyeli hibrit epoksi kompozitlerin mekanik ve tribolojik davranışlarının incelenmesi
YOUSEF ALYAAS YOUNES ALSBAAİE
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN ÇUĞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASİN AKGÜL
- Zirkonyum ve hafniyum katkılı karbon fiber takviyeli polimer matrisli hibrit kompozitlerin termal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of thermal and mechanical properties of zirconium and hafnium doped carbon fiber reinforced polymer matrix hybrid composites
ESRA ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANİFİ ÇİNİCİ
DR. ERDEM MERMER
- Grafen takviyeli karbon elyaf kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi
Improvement of the mechanical performance of carbonfiber composites reinforced with graphene
SEDAT ENES SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT ÇALIŞKAN