Analysis of mode III interlaminar fracture toughness of composite materials
Tabakalı laminatların mod III kırılma analizi
- Tez No: 82906
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VAHAN KALENDEROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kompozit malzemeler, Kırılma tokluğu, Laminatlar, Sonlu elemanlar analizi, Composite materials, Fracture toughness, Laminates, Finite element analysis
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET TABAKALI LAMINATLARIN MOD III KIRILMA ANALİZİ İleri malzemelere duyulan ihtiyaç, yüksek tokluk ile beraber yüksek esneklik sağlayan kompozit malzemelerin araştırılmasını teşvik etmektedir. Fiber-destekli kompozit malzemelerin önemli bir hasar tipi de kırılma mekaniği ile üç mod halinde incelenebilen delaminasyondur veya tabakalar arası kırılmadır. Mod I ve mod II kırılma tokluğu testleri kesinleşmesine rağmen, mod m kırılma tokluğunun karakterize edilmesi daha fazla araştırılmalıdır. Kenardaki çatlak burulma (ECT) numunesi en fazla ümit vaad eden konfîgrasyon olarak gözükmektedir. Bu tezde, tabaka düzeni [90/(±45)3/(+45)3/90]s olan kenardaki çatlak burulma (ECT) numunesinin üç boyutlu sonlu eleman modeli geliştirilmiştir. Sanal çatlak kapanma metodu ile her bir germim enerjisi açığa çıkma hızı, G, komponenti çatlak boyunca hesaplanmıştır ve germim enerjisi açığa çıkma hızının mod m komponentinin, Gm, yüzde olarak oram bulunmuştur. Birkaç sonlu eleman modeli kurularak numune boyutlarının; germim enerjisi açığa çıkma hızının mod m komponentinin, Gm, yüzde olarak oranına etkisi incelenerek, kenardaki çatlak burulma (ECT) numunesinin optimizasyonuna katkıda bulunma hedeflenmiştir. Sonuçlara bakıldığında gerinim enerjisi açığa çıkma hızının mod m komponentinin, Gm, yüzde olarak oram artan uzunluk ve azalan en ile yüzde 98'lere ^varmaktadır. Buna karşılık gelen uzunluk 133.4 mm ve genişlik 19.1 mm'dir. Önerilen boyutlar, tabakalı laminatlann mod m kırılma testinin kenardaki çatlak (ECT) numunesi kullanılarak yapılabilmesi için deney düzeneğinin yeniden tasarlanmasına imkan verecektir.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT The demand for advanced materials stimulates the research on composite materials, which provide high stiffness accompanied with high toughness. One major failure type of fiber-reinforced composite materials is delamination or interlaminar fracture, which can be analyzed in three modes employing fracture mechanics. Although testing of mode I and mode II fracture toughnesses are well established, the characterization of mode III fracture toughness is still to be refined. The edge crack torsion (ECT) specimen seems to be the most promising configuration. In this thesis a three dimensional finite element model of the edge crack torsion (ECT) specimen having a stacking sequence of [90/(±45)3/(+45)3/90]8 is developed. Using virtual crack closure technique, distribution of the individual components of strain energy release rate along the crack front is obtained and the percentage of mode IE component of strain energy release rate, Gm, is determined. Several finite element models are constructed to investigate the effect of specimen dimensions on the percentage of mode HI component of strain energy release rate, Gm, intending to contribute to the optimization of the edge crack torsion (ECT) specimen. The results of finite element analysis revealed that the percentage of mode HI component of strain energy release rate, Gm, extends up to 98 per cent with increasing length and decreasing width. The corresponding length is 133.4 mm and the width is 19.1mm. The proposed dimensions will provide necessary data to redesign the fixture for the interlaminar fracture toughness in mode III using edge crack torsion (ECT) specimen.
Benzer Tezler
- Finite element analysis of interlaminar fracture toughness of composite materials
Kompozit malzemelerde tabakalar arası kırılma tokluğunun sonlu elemanlar analizi
GÖKHAN LOKMAN
- Hava ulaşım talep tahmini (İstanbul-Erzurum ve Ankara-Erzurum hatlarında bir uygulama)
Başlık çevirisi yok
M.SİNAN TEMURLENK
- Betonun Mod I durumundaki göçmesine agrega konsantrasyonunun etkisi
Başlık çevirisi yok
A. FERHAT SARISU
- A Contrastive analysis of specific rhetorical relations in english and Turkish expository paragraph writing
Başlık çevirisi yok
LÜTFİYE OKTAR
- Çok katlı kirişsiz döşemeli bir yapının boyutlandırılması
Design of a multistorey reinforced concrete building
CÜNEYT KIRKAĞAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKAİ CELEP
