Fiber takviyeli epoksi matris kompozitlerin kalite indeksinin türetilmesi ve karakterizasyonu
Derivation and characterization of quality index of epoxy matrix composites reinforced by fiber
- Tez No: 843845
- Danışmanlar: PROF. DR. MAHMUT CÜNEYT FETVACI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Malzemelerin mühendislik yapılarında kullanılması için kalite değerlendirilmesinin yapılması gerekmektedir. Bunun için tahribatsız muayene metodu, mikroyapısal karakterizasyon ve mekanik testler kullanılarak yapılmaktadır. Bu üç metot ile elde edilen veriler ayrı ayrı veriler verirken, üç metodun kombinasyonu ile elde edilen sonuçlar optimum kalite değerlendirilmesi sağlar. Mekanik testler sonucu elde edilen verilerin yorumlanması ile kalite değerlendirilme ilk defa alüminyum alaşımlarına uygulayarak kalite indeksi(Q) sunmuşlardır. Bu tez çalışmasında alüminyum alaşımlarına uygulanan kalite indeksinin örgü tipi düz fiber takviyeli epoksi matrisli kompozit malzemelere uygulanarak kompozit malzemelere ait kalite indeksi (QI) türetilmiştir. Düşük boşluk içeriği, ağırlıkça yüksek fiber oranına sahip olması, üretim kolaylıkları ve tekrarlanabilirliğinden dolayı vakum infüzyon metodu (VIM) kullanılarak kompozit numuneler üretilmiştir. VIM'unu oluşturan infüzyon sıcaklığı, vakum basıncının etkisi ile fiber kat sayısı ve oryantasyonu değiştirilerek üretimler gerçekleştirilmiştir. ASTM D3039 standartlarına uygun olacak şekilde çekme numuneleri elde edilip çekme testlerine tabii tutulmuştur. Deney çalışmaları akış yönüne göre 4 farklı bölgeye ayrılarak bölgelerin farklı parametre etkisinde mekanik özelliklere olan etkisi incelenmiştir. Bölgelerin birbiri ile olan ilişkisi ve tüm bölgelerin birbiri olan ve farklı parametrelerin etkisinin incelenmesi için Weibull dağılımları kullanılmıştır. Weibull dağılımları sonucu karakteristik mukavemet, güvenli gerilim değerleri, olma olasılığı-gerilim değerleri hesaplanarak grafikler olarak gösterilmiştir. Farklı parametrelerin (infüzyon sıcaklığı, basınç, fiber kat sayısı ve oryantasyonu) birbiri arasındaki ilişkileri modellemek ve incelemek için Minitab 20 programı ile çoklu regresyon analizi yapılmıştır. Regresyon analizi sonucu iki farklı regresyon denklemi elde edilmiş ve fiber takviyeli epoksi matrisli kompozitler için kalite indeksi (QI) sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
A Quality assessment is required for materials to be used in engineering structures. For this purpose, non-destructive testing method, microstructural characterization and mechanical tests are used. While the data obtained with these three methods provide separate data, the results obtained with the combination of the three methods provide optimum quality evaluation. By interpreting the data obtained as a result of mechanical tests, quality evaluation was applied to aluminum alloys for the first time and presented the quality index (Q).In this thesis study, the quality index applied to aluminum alloys was applied to woven fiber reinforced epoxy matrix composite materials and the quality index of composite materials (QI) was derived. Composite samples were produced using the vacuum infusion method (VIM) due to its low void content, high fiber ratio by weight, ease of production and repeatability. Infusion temperature (35,1050C), vacuum pressure (600,760mmHG), fiber layer number (6,9,12) and fiber orientation (00,450,900) effects were examined. Tensile samples were obtained and subjected to tensile tests in accordance with ASTM D3039 standards. Experimental studies were divided into 4 different regions according to the flow direction, and the effects of the regions on mechanical properties under the influence of different parameters were examined. Weibull distributions were used to examine the effects of different parameters on each other and across regions. As a result of Weibull distributions, characteristic strength, safe tension values, survivability plot-stress values are calculated and shown as graphs. Multiple regression analysis was performed with the Minitab 20 program to model and explore the relationships between different parameters (infusion temperature, pressure, fiber layer number and orientation). As a result of the regression analysis, two different regression equations were obtained and the quality index (QI) for fiber reinforced epoxy matrix composites was presented.
Benzer Tezler
- Development of high density polyethylene based composites for additive manufacturing used in shipbuilding industry
Gemi inşaati endüstrisindeki eklemeli imalatta kullanılmak üzere yüksek yoğunluklu polietilen esaslı kompozit malzeme geliştirilmesi
AYBERK SÖZEN
Doktora
İngilizce
2024
Gemi MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKDENİZ NEŞER
- Havacılık sektörü için otoklavda üretilen karbon fiber takviyeli epoksi polimer kompozitlerin termal ve mekanik özelliklerine otoklav basıncının etkisi
The effect of autoclave pressure on the thermal and mechanical properties of carbon fiber reinforced epoxy polymer composites produced in autoclave for aviation industry
MURAT KALENDER EVİRGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
- Design, advanced manufacturing, and performance evaluation of optical sensor-integrated laminated composite monoleaf springs for heavy commercial vehicles: A numerical and experimental study
Ağır ticari araçlar için optik sensör entegreli lamine kompozit tek katlı yaprak yayların tasarımı, ileri üretimi ve performans değerlendirmesi: Sayısal ve deneysel bir çalışma
MUSTAFA BAŞARAN
Doktora
İngilizce
2026
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. MEHMET YILDIZ
- Multi scalable design and performance characterization of glass fiber reinforced epoxy composites by incorporation of hexagonal boron nitride in resin and on interfaces
Cam elyaf takviyeli epoksi kompozitlerin reçine ve arayüzeylere hegzagonal bor nitrür dahil edilmesi ile çok ölçeklenebilir tasarımı ve performans karakterizasyonu
SAMET ÖZYİĞİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN
- Elektrospin nano-mat takviyeli karbon/epoksi kompozitlerde arayüzey dayanımının fiber demeti testi ile belirlenmesi
Determination of interface strength of electrospun nanofiber interleave reinforced carbon/epoxy composites with fiber bundle tests
ALİ FAHRİ DANIŞMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN ESKİZEYBEK