Experimental investigation of tensile properties and notch effect on bolted joints between sheet metal-strengthened carbon fiber laminate and metal structure
Metal yapılar ve sac metal ile güçlendirilmiş CFRP civatalı bağlantılarının çekme özellikleri ve çentik etkisinin deneysel araştırması
- Tez No: 992301
- Danışmanlar: PROF. DR. NECDET GEREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Civatalı bağlantı, Karbon fiber takviyeli polimer, Makine konstrüksiyonu, Makine tasarımı, Polimer kompozitler, Çekme dayanım testi, Çekme deneyi, Çekme yükü, Çekme özellikleri, Çentik, Bolted joint, Carbon fiber reinforced polymer, Machine construction, Machine design, Polymer composites, Tensile strength test, Tensile experiment, Tensile load, Tensile properties, Notch
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karbon fiber takviyeli polimerler (CFRP), yüksek dayanımları ve kolay şekillendirilebilmeleri sayesinde yapısal olarak zorlayıcı birçok alanda yaygın şekilde kullanılmaktadır. Ancak civatalı bağlantılar için açılan delikler, laminatın çekme dayanımını düşürmektedir. Kullanım sırasında ortaya çıkan hasar genellikle küçük kalmaz; zamanla ilerleyerek ciddi şekil değişikliklerine yol açabilir, onarım işlemlerini zorlaştırabilir ve hem insanlar hem de çevre için güvenlik sorunları oluşturabilir. Bu nedenle civata deliği çevresinin güçlendirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu tezin amacı, CFRP civatalı bağlantıların çekme dayanımını artıran ve aynı zamanda bakım–onarım işlemlerini kolaylaştıran bir yerel güçlendirme yönteminin belirlenmesidir. Civata deliği çevresinde oluşabilecek matris çatlaklarını ve delaminasyonu azaltmak için, çok yüksek dayanımlı ve darbe sönümleyici çelik plakalar (C100S, 0,10 mm ve 0,15 mm kalınlıklarda) üç farklı geometride (daire, kare ve dikdörtgen) katmanlar arasına yerleştirilmiştir. Ayrıca, dokuma yapısının mekanik davranış üzerindeki etkisini görmek amacıyla twill ve düz (plain) olmak üzere iki farklı kumaş tipi karşılaştırılmıştır. Metal plakalar, el yatırması ve vakum torbalama sırasında katmanlar arasına yerleştirilmiş ve doğru konumda kalmaları için kâğıt bant ile sabitlenmiştir. Tüm numuneler Instron 8801 makinesinde çekme testine sokulmuştur. Testler ASTM D3039 ve D3039M kurallarına göre sürekli yükleme altında ve statik olarak yapılmıştır. Test sırasında kuvvet uzama ve gerilme gerinim değerleri alınmıştır ve kırıldıktan sonra çekilen resimler ile bakılmıştır. Sonuçlara göre dikdörtgen takviye plakaları her iki dokuma tipinde de en fazla yükü taşımıştır ve hasar daha düzgün ilerlemiştir. Bu sonuçlar doğru yapılan metal takviyenin CFRP cıvatalı bağlantıları daha sağlam yaptığını ve yapıya fazla ağırlık eklemediğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Carbon fiber-reinforced polymers (CFRP) are widely used in many structurally demanding areas due to their high strength and ease of shaping. However, the holes drilled for bolted connections reduce the tensile strength of the laminate. Damage that appears while the part is being used usually does not stay small. Over time it can get worse, cause serious shape changes, make repairs harder, and create safety problems for both people and the environment. Because of this, strengthening the area around the bolt hole becomes very important. The aim of this thesis is to find a local strengthening method that increases the tensile strength of CFRP bolted joints and at the same time makes maintenance and repair easier. To reduce cracks in the matrix and delamination near the bolt hole, very strong shock-absorbing steel plates (C100S, 0.10 mm and 0.15 mm thick) were placed between the layers in three shapes: circle, square and rectangle. Also, two fabric types, twill and plain weave, were compared to see how the fabric structure affects the mechanical behavior. The metal plates were placed between the layers during hand lay-up and vacuum bagging and secured with paper tape to keep them in the correct position. All samples were subjected to uniaxial tensile testing on an Instron 8801 testing machine in accordance with the ASTM D3039/D3039M standard under continuous loading and statically. The resulting force-elongation and stress-strain data were compared with post-fracture images. The results clearly show that rectangular reinforcement plates provide the highest load-carrying capacity and the most balanced damage progression for both fabric types. These findings reveal that appropriately designed local metallic reinforcement can significantly improve the structural performance of CFRP bolted connections without causing a significant increase in weight.
Benzer Tezler
- Betonun Mod I durumundaki göçmesine agrega konsantrasyonunun etkisi
Başlık çevirisi yok
A. FERHAT SARISU
- Çentikli beton kirişlerde mod I durumunda kırılma parametrelerinin belirlenmesi
Determination of fracture parameters at the notched concrete beams
MEHMET KIZILASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAİM AKYÜZ
- Polifitalamid kompozitlerin mekanik, termal ve tribolojik özelliklerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of mechanical, thermal and tribological properties of polyphthalamide composites
GİZEM HATİPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÜNAL
- Sıcak presleme yöntemi ile üretilen AA6061 matrisli Al2O3 takviyeli kompozitlerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructure and mechanical properties of AA6061 matrix Al2O3 reinforced composites produced by hot pressing method
EMRE BAYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEMAL MERAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ENGİN TAN