FİBER-MATRİKS ARAYÜZEYİNDE GERİLME ANALİZİ
Öz
Fiber takviyeli kompozitlerin arayüzey mekanik özelliklerinin tespiti büyük oranda fiber – matriks malzemesinin özelliklerine bağlıdır. Arayüzeydeki gerilmelerin anlaşılmasıyla fiber takviyeli kompozitlerin tüm mekanik özelliklerinin hesabı, kompozit bileşenlerinin tespiti ve kompozit yapıların hasarının tespitinin tahmini yapılabilir. Bu çalışmada sonlu elemanlar için seçilen model, tek fiberli pull–out testi modelinden yararlanılarak elde edilmiş bir modeldir. Tek bir fiber matriks içerisine boydan boya yerleştirilmiş ve fiberin ucundan çekme yükü uygulanmıştır. Fiber ve matriks malzeme özelliklerinin değişimi ve modelin geometrik yapısının değişimine göre analizler yapılmıştır. Analiz sonucunda, arayüzeydeki eksenel normal gerilmeler ve arayüzey kayma gerilmeleri fiber uzunluğunun değişim oranına bağlı olarak elde edilmiştir. Sonuç olarak fiber ve matriks malzemelerinin elastisite modülünün artması, fiber çapının artması ve model uzunluğunun artması ile arayüzey kayma gerilmelerinin fiberin sonuna doğru azaldığı görülmüştür. Gerilme dağılımı, arayüzey özellikleri, geometrik özellikler ve kompozit bileşenlerin özelliklerinin değişimi ile doğrudan değişmektedir.
Anahtar Kelimeler
References
- 1. Arslan , N. , 1995 , “U” Çentikli Düzlem Levhalarda Elasto–Plastik Bölgelerin İncelen-mesi ve İç Gerilmelerin Araştırılması , Doktora tezi , F.Ü. Fen Bil. Enst. , Elazığ .
- 2. Bathe, KJ., 1982, Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey.
- 3. Davis J. Qu J. , 2000 , Numerical Analysis of Fiber Fragmentation in SiC Composite Specimen , Composites Science and Technology, Vol: 60 , pp: 2297 – 2307.
- 4. Hull D., 1987, An Introduction to Composite Materials , Cambridge University Press, NewYork, pp: 36 – 51.
- 5. Hsueh C.H. , 1996 , Interfacial Debonding and Fibre Pul – Out Stresses of Fibre – Reinforced Composites, Materials Science and Engineering, Vol : A165 , pp: 189 – 195.
- 6. Kaman, M., 2002 , Kısa Fiberlerle Takviye Edilmiş Kompozitlerde Çekme Etkisi ile Fiberin Matriksden Ayrılması ve Kırılma Tokluğunun Araştırılması , Doktora Semineri, Fırat Ünv. Fen Bil. Ens. , Elazığ.
- 7. Liu Y. Zhang X. , 1999, On Steady State Fibre Pull – Out II Computer Simulation , Composites Science and Technology, Vol: 59, pp: 2191 – 2199.
- 8. Okabe T. Takeda N. , 2001, Estimation of Strength Disturbution for a Fiber Embedded in a Single – Fiber Composite , Composites Science and Technology , Vol : 61, pp: 1789 – 1800.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Publication Date
November 28, 2004
Submission Date
April 1, 2004
Acceptance Date
-
Published in Issue
Year 2004 Volume: 3 Number: 1