Filtreler
Cam elyaf takviyeli yapıştırmalı kompozit bağlantıların eksenel darbe yükleri ve titreşimler altındaki mekanik davranışlarının incelenmesi Investigation of mechanical behaviors of adhesively bonded glass fiber reinforced composite joints under axial impact and vibration

UĞUR KEMİKLİOĞLU

Doktora Tezi | 2018 | Fen Bilimleri Enstitüsü

ÖZETKompozitlerin muadil malzemelere göre sergiledikleri üstün özellikleri, bu malzemelerin üretim yöntemlerindeki çeşitliliği ve gelişimi arttırmış, böylece endüstrinin birçok alanında kullanımını yaygınlaştırmıştır. Endüstrinin çeşitli alanlarında yer alan kompozit yapıların konstrüksiyonunda bağlantı elemanı olarak yapıştırıcıların kullanımı artmıştır. Geliştirilen yapıştırıcılar ile birleştirilen kompozit malzemelerin mekanik davranışlarını incelemek amacıyla, çeşitli deneysel ve analitik çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Ancak yapıştırıcı ile oluşturulan kompozit bağlantıların, konstrüksiyonlarda etkin ve güvenilir bir şekilde . . . uygulanabilmesi için üzerinde daha fazla çalışılması şarttır. Özellikle birçok uygulamada sıklıkla karşılaşılan eksenel darbeler ve titreşime maruz kalan bağlantıların verecekleri davranışların tespiti ve değişen mekanik özelliklerinin belirlenmesi oldukça önemlidir. Bu çalışma kapsamında, iki farklı yapıştırıcı ile birbirine tek taraftan bindirmeli olarak yapıştırılan kompozit bağlantıların, farklı enerji değerlerinde (0J, 5J, 10J, 15J ve 20J) yapıştırma doğrultusunda tek seferlik ve üç kez tekrarlı etkiyen eksenel darbe yüklerine karşı gösterdikleri mekanik davranışlar karşılaştırılmış ve ideal yapıştırıcı seçilmiştir. Seçilen yapıştırıcı ile oluşturulan kompozit bağlantılara, farklı sıcaklıklarda (-20oC, 0 oC, 20 oC, 40 oC ve 60 oC) uygulanan farklı enerji değerlerindeki tek seferlik eksenel darbeler sonrasında elde edilen mekanik özellikleri karşılaştırılmış ve bir sonraki deneylerde uygulanacak sıcaklık değeri 20oC olarak belirlenmiştir. Kompozit bağlantılar, farklı devirlerde (1.5x105, 3x105, 12x105 ve 24x105), iki kenarı sabitlenerek ve iki kenarından serbest bırakılarak titreşime tabi tutulmuş ve sonrasında bu bağlantıların titreşime karşı sergiledikleri mekanik davranışları incelenmiştir. Ayrıca, titreşime maruz bırakılan kompozit bağlantılara eksenel darbe yükleri uygulanarak titreşim ve eksenel darbenin kompozit bağlantıların mekanik özellikleri üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Bağlantılara uygulanan eksenel darbelerin bir kısmında dayanımın az miktarda arttığı gözlemlenirken, eksenel darbe, titreşim ve her iki mekanik etkinin tesiri sonrasında, çoğunlukla bağlantı dayanımlarının azaldığı saptanmıştır.ABSTRACTThe superior properties of composite materials compared to equivalent materials have increased the diversity and development of these materials in their manufacturing methods, thus making their use in many areas of the industry widespread. The use of adhesives as fasteners in the construction of composite structures in various areas of the industry has become common. Various experimental and analytical studies are carried out with the purpose of examining the mechanical behaviors of the composite joints formed by bonding with developed adhesives. Moreover, further work is necessary to apply these composite joints in constructions effectively and reliably. Especially in many applications, it is very important to determine the behaviors of the axial impacts and the behavior of the joints in the vibrating environments as well as the changing mechanical properties. In this study, the mechanical behavior of adhesively bonded single lap composite joints bonded with two different adhesives on one side with collapsed one on one and three times repetitive axial impact loads at different energy values (0J, 5J, 10J, 15J, and 20J) adhesive was chosen. Mechanical behaviors were compared after one-shot axial impact were applied on composite joints formed with the selected adhesive at different temperatures (-20°C, 0°C, 20°C, 40°C, and 60°C) and the temperature value to be applied in the next experiments was determined as 20°C. Composite joints were vibrated at different speeds (1.5x105, 3x105, 12x105, and 24x105), fixed at two ends and released from both ends, and then their mechanical behavior as a function of vibration was investigated. In addition, the effects of vibration and axial compression on the mechanical properties of the composite joints were also investigated by applying axial impact loads to vibrationally exposed composite joints. It was observed that there was a small increase in the strength of some of the axial impacts applied to these joints, whereas the mechanical effects of both the axial impact and vibration lead to decrease in connection strengths Daha fazlası Daha az

Termal yaşlandırma ve termal yorulmanın yapıştırılmış cam fiber/epoksi kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi Investıgatıon of effects of thermal ageıng and thermal fatıgue on mechanıcal propertıes of adhesıvely bonded e-glass fıbre/epoxy composıte materıals

Akderya, Tarkan

Doktora Tezi | 2018 | Fen Bilimleri Enstitüsü

ÖZETBu tez çalışmasında, termo-oksidatif ve termal-yağ yaşlandırmanın, düşük hızlı düşey darbenin, sıcaklığın ve termal çevrim sebebiyle oluşan termal yorulmanın farklı karakteristik özelliklerdeki epoksi bazlı yapıştırıcılar ile tek bindirmeli olarak yapıştırılmış [0/90]8s oryantasyona sahip cam fiber/epoksi kompozit malzemelerin mekanik, termal ve iç yapısal özelliklerine olan etkileri araştırılmıştır.ABSTRACTIn this thesis, influence of thermo-oxidative and thermal-oil ageing, low-velocity drop impact, high or low operating temperatures, thermal fatigue caused by thermal cycling on mechanical, thermal and morphological properties . . . of E-glass fibre/epoxy ([0/90]8s) single lap composite joints bonded with different characteristic adhesives are investigated Daha fazlası Daha az

Design and implementation of chaotic delta robot mixer system for preparing graphene nanocomposite coating Grafen nanokompozit kaplama hazırlanması için kaotik sistem tabanlı gürbüz delta robot sıvı karıştırıcı tasarımı ve gerçeklemesi

Kavur, Ali Emre

Yüksek Lisans | 2018 | Graduate School of Natural and Applied Sciences

ABSTRACTThis thesis includes design, implementation and polymer nanocomposite mixing application of chaotic system based robust delta robot. Blending fluids is a vital process while preparing coating materials. The most commonly used the coating materials are polymeric materials which need to be blended in non-Newtonian fluids. This process is very critical and harder to achieve a perfectly prepared coating material.To achieve superior blending performance, two different and independent chaotic systems were used to chaotify delta robot-based blender system. One of them was used for chaotification of the propeller while the other cha . . .otic system controls the threedimensional position of the propeller. The designed and implemented system uses efficiency of the chaotic mixing in terms of homogeneity and operation time related to the consumed electrical energy. The performance of the system was compared to traditional constantly worked blenders and chaotically turned blenders. In theseperformance evaluations, well known and reliable material characterization methods were used. The obtained results show that, the proposed system has a better mixing performance than other blending systems.ÖZETBu tez kaotik sistem tabanlı delta robot karıştırıcının tasarlanmasını ve polimer nanokompozitlerin etkin karıştırılmasına uygulanmasını içermektedir. Kaplama malzemesi üretiminde maddelerin etkin karıştırılması kritik öneme sahip bir süreçtir. Kapmama malzemelerinin büyük çoğunluğu non-Newtonian tipteki sıvılarla karıştırılması gereken polimetrik materyallerden oluşmaktadır. Mükemmel şekilde karıştırılmış bir kaplama malzemesi elde edilebilmesi için bu işlem oldukça zorlayıcı ve kritik öneme sahiptir. Daha üstün bir karıştırma performansı elde etmek amacıyla bu tezde sunulan karıştırıcı sistemin kaotik olarak çalışması için iki farklı ve birbirlerinden bağımsız kaotik sistem kullanılmıştır. Bu sistemlerden bir tanesi karıştırıcı şaftın ucundaki pervanenin hızını kontrol ederken, diğer sistem ise bu pervanenin üç boyutlu eksendeki koordinatlarını kontrol etmektedir. Proje kapsamında üretilen bu sistem, bilimsel yazında mevcut olan sabit konumlu ancak hızıkaotik olarak değişen sistemleri bir ileri seviyeye taşımakta ve kaotik istemlerin zaman verimliliğini daha etkin olarak kullanmaktadır. Sistemin performansı değerlendirilirken sabit hızla çalışan geleneksel karıştırma yöntemleri ve sabit konumlu ancak kaotik hızda çalışan karıştırma sistemleri ile karşılaştırılmıştır. Bu performans değerlendirilmesi için güvenilir ve sıkça kullanılan malzeme karakterizasyon yöntemleri kullanılmıştır. Elde edilen bulgular önerilen ve gerçekleştirilen kaotik sistem tabanlı delta robot karıştırıcının performansının diğer sistemlerden daha başarılı olduğunu ortaya koymuştur Daha fazlası Daha az

Design and development of the composite hydrogen storage tanks by using stochastic optimization methods Yüksek basınçlı kompozit hidrojen depolama tanklarının stokastik optimizasyon yöntemleri kullanılarak tasarlanması ve geliştirilmesi

Ozan Ayakdaş

Yüksek Lisans | 2018 | Graduate School of Natural and Applied Sciences

ABSTRACTIn this thesis, there are five main objectives: (i) To calculate stress and strain components based on CLPT for only composite (Type IV and Type V) and aluminum-composite (Type III) pressure vessels (ii) To determine the burst pressure based on Classical Laminated Plate Theory and first ply failure theories for the cylindrical part of the Type III and Type V composite pressure vessels (iii) to compare the analytically calculated burst pressure values with the experimental and Finite Element Methods results in the literature (iv) to propose optimum stacking sequences designs for Type III and Type V tanks having 70 MPa working . . . pressure with 2, 2.25 and 2.5 safety factors against burst by using interactive, non-interactive and partial interactive first ply failure theories as for the objective functions and constraint, simultaneously (v) to compare the computational performance of the optimization algorithms Differential Evolution (DE), Simulated Annealing (SA) and Nelder Mead (NM) for composite pressure vessel design problems. In the thesis, the Type III hydrogen storage tanks are assumed as consist of an inner metallic liner and laminated Carbon/Epoxy or Graphite/Epoxy composite layers. Type V tanks are also considered as including only composite layers. In order to predict the failure indexes and burst pressure of the tank, Hashin-Rotem, Maximum Stress and Tsai-Wu first ply failure criteria have been employed. The optimization algorithms DE, SA and NM have given the applicable results for composite hydrogen storage tanks designs problems. Due to be symetric balanced and integer features of the composites, manufacturable stacking sequences design have been achieved.ÖZETBu tezde beş ana amaç vardır: (i) Sadece kompozit (Tip IV ve Tip V) ve alüminyum-kompozit (Tip III) basınçlı kaplar için Klasik Laminasyon Teorisini kullanarak gerilme ve şekil değişim bileşenlerini hesaplamak (ii) Tip III ve Tip V kompozit basınçlı kapların patlama basıncını Klasik Laminasyon Teorisi ve birinci tabaka kırılma teorilerini kullanarak hesaplamak (iii) kompozit tankların silindirik kısımları için birinci tabaka kırılma teorilerine dayalı olarak hesaplanan patlama basıncı değerlerinin, literatürden alınan deneysel ve sonlu elemanlar yöntemleri sonuçları ile karşılaştırılmak (iv) interaktif, interaktif olmayan ve kısmi interaktif birinci tabaka kırılma teorilerini, amaç fonksiyonunda ve kısıtlarda eş zamanlı olarak kullanarak, patlamaya karşı 2, 2.25 ve 2.5 güvenlik faktörleri ile 70 MPa çalışma basıncına sahip Tip III ve Tip V tankları için optimum istifleme dizileri tasarımlarını önermek (v) Kompozit basınçlı kap tasarım problemleri için Diferansiyel Evrim (DE), Simüle Tavlama (SA) ve Nelder Mead (NM) optimizasyon algoritmalarının hesaplama performansını karşılaştırmak. Bu tezde, Tip III hidrojen depolama tanklarının, bir iç metalik astar ve lamine Karbon / Epoksi veya Grafit / Epoksi kompozit tabakalardan oluştuğu varsayılmaktadır. Tip V tankların sadece kompozit tabakaları içerdiği düşünülmektedir. Hidrojen depolama tanklarının patlama basıncını tahmin etmek için Hashin-Rotem, Maksimum Stres ve Tsai-Wu birinci tabaka kırılma kriterleri kullanılmıştır. DE, SA ve NM optimizasyon algoritmaları, kompozit hidrojen depolama tankları problemleri için uygulanabilir sonuçlar vermiştir. Kompozitlerin simetrik ve tamsayı özellikleri nedeniyle, imal edilebilir tabaka sarım açıları tasarımı gerçekleştirilmiştir Daha fazlası Daha az

6698 sayılı Kişisel Verilerin Korunması Kanunu kapsamında yükümlülüklerimiz ve çerez politikamız hakkında bilgi sahibi olmak için alttaki bağlantıyı kullanabilirsiniz.

creativecommons
Bu site altında yer alan tüm kaynaklar Creative Commons Alıntı-GayriTicari-Türetilemez 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.
Platforms