Research Article

Çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimi ve optimum laminasyon tasarımı önerisi

Volume: 15 Number: 3 September 30, 2024
EN TR

Çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimi ve optimum laminasyon tasarımı önerisi

Abstract

Bu çalışmanın ilk amacı, çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimini incelemektir. Diğer amaç ise kompozit levha üretiminde mekanik özelliklere ve anizotropiye dayalı optimum laminasyon tasarımını (istifleme sırası) belirlemede kullanılabilecek grafiksel bir yöntemi açıklamaktır. Bu amaçlar için gerekli levhaların imalatında reçine transfer kalıplama yönteminden yararlanılmıştır. Matris ve fiber malzeme olarak sırasıyla, düşük viskoziteli ticari bir polyester reçine ile dört farklı alansal ağırlığa sahip çift-yönlü düz cam-dokuma kumaşlar kullanılmıştır. Her bir levhada kullanılan fiber ağırlığı 750 g ve levhanın merkezinden geçen orta-düzleme göre simetrik olmak şartıyla on farklı laminasyon tasarımı denenmiştir. İmalat prosesi sonunda kalıptan 50 × 50 cm boyutlarında farklı katman sayısı, farklı kalınlık ve fiber hacimlerine sahip olan kompozit levhalar elde edilmiştir. Levhalardan 0°, 15°, 30° ve 45° yönlerinde standartlara uygun numuneler kesilerek, bunların çekme ve eğilme gibi mekanik özellikleri test edilmiştir. Ayrıca, her bir levhanın laminasyon tasarımı ve fiber oryantasyonuna bağlı olarak mekanik anizotropi faktörleri hesaplanmıştır. Toplam 365 adet numune test edilmiş ve veriler SPSS-24 yazılımıyla istatistik olarak analiz edilmiştir. Mekanik özelliklerin tahmini için fiber hacmi, katman sayısı, levha kalınlığı ve fiber oryantasyonu gibi değişkenlere bağlı olarak regresyon denklemleri elde edilmiştir. Bütün çekme, eğilme mukavemeti ve modül verileri MS-Excel’e taşınarak radar (spider) grafikleri çizilmiş ve bu grafikler okunarak optimum laminasyon tasarımları önerilmiştir.

Keywords

Supporting Institution

Balıkesir Üniversitesi

Ethical Statement

Çalışma ve makalenin tüm süreçlerinin araştırma ve yayın etiğine uygun olduğunu, etik kurallara ve bilimsel ilkelere uyduğumu beyan ederim.

Thanks

Katkılarından dolayı, makine mühendisi Yakup Daban’a teşekkürler.

References

  1. [1] S. Basavarajappa, K. V. Arun and J. P. Davim, "Effect of filler materials on dry sliding wear behavior of polymer matrix composites–a Taguchi approach," J. Miner. Mater. Char. Eng., vol. 8, no. 05, pp. 79-391, May. 2009. Doi: 10.4236/jmmce.2009.85034.
  2. [2] Y. Rostamiyan, H. Youseftabar and R. Azadi, "Experimental study on the effect of nano zirconia on mechanical strength and microstructure of damaged epoxy-nanocomposites," Mater. Res. Express, vol. 6, no. 2, Nov. 2018. Doi: 10.1088/2053-1591/aaef67.
  3. [3] R. Azadi and Y. Rostamiyan, "Experimental and analytical study of buckling strength of new quaternary hybrid nanocomposite using Taguchi method for optimization," Constr. Build. Mater., vol. 88, no. 0, pp. 212-224, May. 2015. Doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.04.018.
  4. [4] Y. Rostamiyan and M. Rezaei, "The effect of nano Zirconium dioxide and drilling on the buckling strength of epoxy based nanocomposites," Mater. Chem. Phys., vol. 212, no., pp. 523-532, 2018. Doi: 10.1016/j.matchemphys.2018.03.018.
  5. [5] G. Gao and Y. Li, "Mechanical properties of woven glass fiber-reinforced polymer composites," Emerging Mater. Res., vol. 5, no. 2, pp. 201-208, Dec. 2016. Doi: doi.org/10.1680/jemmr.16.00018.
  6. [6] D. K. Rajak, D. D. Pagar, P. L. Menezes and E. Linul, "Fiber-reinforced polymer composites: Manufacturing, properties, and applications," Polymers, vol. 11, no. 10, pp. 1667-1704, Oct. 2019. Doi: doi.org/10.3390/polym11101667.
  7. [7] A. Diniță, R. G. Ripeanu, C. N. Ilincă, D. Cursaru, D. Matei, R. I. Naim, M. Tănase and A. I. Portoacă, "Advancements in Fiber-Reinforced Polymer Composites: A Comprehensive Analysis," Polymers, vol. 16, no. 1, pp. 2-50, Dec. 2023. Doi: doi.org/10.3390/polym16010002.
  8. [8] M. A. Karim, M. Z. Abdullah, A. F. Deifalla, M. Azab and A. Waqar, "An assessment of the processing parameters and application of fibre-reinforced polymers (FRPs) in the petroleum and natural gas industries: A review," Results Eng., vol. 18, no. 101091, pp. 1-20, June 2023. Doi: doi.org/10.1016/j.rineng.2023.101091.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Composite and Hybrid Materials

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

September 30, 2024

Publication Date

September 30, 2024

Submission Date

April 12, 2024

Acceptance Date

July 11, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 15 Number: 3

APA
Sakin, R. (2024). Çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimi ve optimum laminasyon tasarımı önerisi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 15(3), 633-640. https://doi.org/10.24012/dumf.1467637
AMA
1.Sakin R. Çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimi ve optimum laminasyon tasarımı önerisi. DUJE. 2024;15(3):633-640. doi:10.24012/dumf.1467637
Chicago
Sakin, Raif. 2024. “Çift-Yönlü Dokuma Kumaş Takviyeli Kompozit Levhalarda Mekanik özelliklerin Anizotropiye Bağlı Değişimi Ve Optimum Laminasyon Tasarımı önerisi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 15 (3): 633-40. https://doi.org/10.24012/dumf.1467637.
EndNote
Sakin R (September 1, 2024) Çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimi ve optimum laminasyon tasarımı önerisi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 15 3 633–640.
IEEE
[1]R. Sakin, “Çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimi ve optimum laminasyon tasarımı önerisi”, DUJE, vol. 15, no. 3, pp. 633–640, Sept. 2024, doi: 10.24012/dumf.1467637.
ISNAD
Sakin, Raif. “Çift-Yönlü Dokuma Kumaş Takviyeli Kompozit Levhalarda Mekanik özelliklerin Anizotropiye Bağlı Değişimi Ve Optimum Laminasyon Tasarımı önerisi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 15/3 (September 1, 2024): 633-640. https://doi.org/10.24012/dumf.1467637.
JAMA
1.Sakin R. Çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimi ve optimum laminasyon tasarımı önerisi. DUJE. 2024;15:633–640.
MLA
Sakin, Raif. “Çift-Yönlü Dokuma Kumaş Takviyeli Kompozit Levhalarda Mekanik özelliklerin Anizotropiye Bağlı Değişimi Ve Optimum Laminasyon Tasarımı önerisi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol. 15, no. 3, Sept. 2024, pp. 633-40, doi:10.24012/dumf.1467637.
Vancouver
1.Raif Sakin. Çift-yönlü dokuma kumaş takviyeli kompozit levhalarda mekanik özelliklerin anizotropiye bağlı değişimi ve optimum laminasyon tasarımı önerisi. DUJE. 2024 Sep. 1;15(3):633-40. doi:10.24012/dumf.1467637