Research Article

Karbon nanotüp takviyeli kayma deformasyonlu hibrit güçlendirmeli kirişlerin büyük yer değiştirme davranışlarının analizi

Volume: 32 Number: 1 February 1, 2026
TR EN

Karbon nanotüp takviyeli kayma deformasyonlu hibrit güçlendirmeli kirişlerin büyük yer değiştirme davranışlarının analizi

Abstract

Bu çalışmada karbon nanotüp takviyeli hibrit (CNTH) kirişlerin yapısal tasarımlarında karşılaşılan ancak analitik olarak çözümünün elde edilmesi zor olan önemli bir mühendislik problemine sayısal bir çözüm bulunmaktadır. Bu amaçla CNTH kirişlerin büyük yer değiştirme analizlerinde yüksek hassasiyetli sonuçların elde edilmesi hedeflenmektedir. CNTH yapılarda; mekanik, termal ve elektriksel özellikleri iyileştirmek için karbon nanotüpün (CNT) bir matris içine dâhil edilerek oluşturulduğu gelişmiş malzemeler kullanılır. Ayrıca CNT bileşenleri karbon fiber (CF) ile birlikte hibrit bir yapı meydana getirmektedir. CNTH kirişlerin değişen yükleme koşulları altındaki mekanik eğilme davranışları, formüle edilen sonlu eleman kullanılarak analiz edilmektedir. Analizlerde hem yer değiştirme (u, w, ϕ) hem de iç kuvvet (N, T, M) bileşenleri nodal değerler olarak belirlenmektedir. CNTH kirişlerin mekanik davranışlarını ortaya koymak için Halpin-Tsai denklemi ve Voigt karışım kuralı kullanılmaktadır. CNT hacim oranı, fiber oranı ve CNT geometrik parametrelerinin kompozit kirişlerin mekanik performansı üzerindeki etkisi belirlenmektedir. Sayısal bulgular, yük taşıma kapasitesi ve deformasyon özelliklerine ilişkin önemli hususlara ışık tutarak CNTH kirişlerin mekanik davranışlarına yönelik bilgiler vermektedir. Bu çalışma, havacılık, otomotiv, elektronik, biyomühendislik, inşaat ve çeşitli alanlarda kullanılan CNTH yapıların tasarımı ve optimizasyonu için etkili bir yöntem sunmaktadır.

Keywords

References

  1. [1] Iijima S. “Helical microtubules of graphitic carbon”. Nature, 354, 56-58, 1991.
  2. [2] Iijima S, Ichihashi T. “Single shell carbon nanotubes of 1-nm diameter”. Nature, 363, 603, 1993.
  3. [3] Cadek M, Coleman JN, Barron V, Hedicke K, Blau WJ. “Reinforcement of polymers with carbon nanotubes: The role of nanotube surface area”. Nano Letters, 4(2), 353-356, 2004.
  4. [4] Salvetat JP, Briggs GAD, Bonard JM, Bacsa RR, Kulik AJ, Stockli T, Burnham NA, Forro L. “Elastic and shear moduli of single-walled carbon nanotube ropes”. Physical Review Letters, 82(5), 944, 1999.
  5. [5] Odegard GM, Gates TS, Wise KE, Park C. “Constitutive modeling of nanotube-reinforced polymer composites”. Composites Science and Technology, 63(11), 1671-1687, 2003.
  6. [6] Coleman JN, Khan U, Blau WJ, Gun’ko YK. “Small but strong: A review of the mechanical properties of carbon nanotube-polymer composites”. Carbon, 44(9), 1624-1652, 2006.
  7. [7] Ajayan PM, Tour JM. “Nanotube composites”. Nature, 447(7148), 1066-1068, 2007.
  8. [8] Yu MF, Files BS, Arepalli S, Ruoff RS. “Tensile loading of ropes of single wall carbon nanotubes and their mechanical properties”. Physical Review Letters, 84(24), 5552-5555, 2000.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Structural Dynamics

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

November 2, 2025

Publication Date

February 1, 2026

Submission Date

November 29, 2024

Acceptance Date

June 26, 2025

Published in Issue

Year 2026 Volume: 32 Number: 1

APA
Kömürcü, S. (2026). Karbon nanotüp takviyeli kayma deformasyonlu hibrit güçlendirmeli kirişlerin büyük yer değiştirme davranışlarının analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 32(1), 170-178. https://doi.org/10.5505/pajes.2025.88347
AMA
1.Kömürcü S. Karbon nanotüp takviyeli kayma deformasyonlu hibrit güçlendirmeli kirişlerin büyük yer değiştirme davranışlarının analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;32(1):170-178. doi:10.5505/pajes.2025.88347
Chicago
Kömürcü, Sedat. 2026. “Karbon Nanotüp Takviyeli Kayma Deformasyonlu Hibrit Güçlendirmeli Kirişlerin Büyük Yer Değiştirme Davranışlarının Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32 (1): 170-78. https://doi.org/10.5505/pajes.2025.88347.
EndNote
Kömürcü S (February 1, 2026) Karbon nanotüp takviyeli kayma deformasyonlu hibrit güçlendirmeli kirişlerin büyük yer değiştirme davranışlarının analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32 1 170–178.
IEEE
[1]S. Kömürcü, “Karbon nanotüp takviyeli kayma deformasyonlu hibrit güçlendirmeli kirişlerin büyük yer değiştirme davranışlarının analizi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 32, no. 1, pp. 170–178, Feb. 2026, doi: 10.5505/pajes.2025.88347.
ISNAD
Kömürcü, Sedat. “Karbon Nanotüp Takviyeli Kayma Deformasyonlu Hibrit Güçlendirmeli Kirişlerin Büyük Yer Değiştirme Davranışlarının Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 32/1 (February 1, 2026): 170-178. https://doi.org/10.5505/pajes.2025.88347.
JAMA
1.Kömürcü S. Karbon nanotüp takviyeli kayma deformasyonlu hibrit güçlendirmeli kirişlerin büyük yer değiştirme davranışlarının analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026;32:170–178.
MLA
Kömürcü, Sedat. “Karbon Nanotüp Takviyeli Kayma Deformasyonlu Hibrit Güçlendirmeli Kirişlerin Büyük Yer Değiştirme Davranışlarının Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 32, no. 1, Feb. 2026, pp. 170-8, doi:10.5505/pajes.2025.88347.
Vancouver
1.Sedat Kömürcü. Karbon nanotüp takviyeli kayma deformasyonlu hibrit güçlendirmeli kirişlerin büyük yer değiştirme davranışlarının analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2026 Feb. 1;32(1):170-8. doi:10.5505/pajes.2025.88347