Farklı Uniform Sıcaklıklar Altındaki Karma Bağlantı Yapılmış Kompozit ve Alüminyum Plakalardaki Gerilme Analizi

Year 2012, Volume: 4 Issue: 1, 16 - 21, 15.01.2012

Faruk Şen , Kemal Aldaş

Abstract

Bu çalışmada, karma bağlantı uygulanmış kompozit ve alüminyum plakalarda meydana gelen gerilmeler analiz edilmiştir. Karma bağlantı, pim bağlantısı ve yapıştırıcı bağlantısının kombinasyonundan meydana getirilmiştir. Yapıştırıcı olarak, epoksi türü bir yapıştırıcı kullanılmıştır. Analiz, sonlu elemanlar metodu (FEM) kullanılarak ve ANSYS yazılımı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Çekme yükü sabit tutularak; modele artan değerlerde uniform sıcaklıklar uygulanmıştır. Artan sıcaklık değişiminin, gerilmeler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Yapılan analiz sonuçlarına göre, sıcaklık miktarındaki artışa bağlı olarak gerilmelerin artışı gözlenmiştir. Karma bağlantı yapılan kompozit ve alüminyum plakaların farklı malzeme özellikleri nedeniyle, yüksek değerlerde gerilmeler oluşmuştur. Gerilmelerin pim deliğin çevresinde yoğunlaştığı gözlenmiştir.

Keywords

Karma bağlantı, pim bağlantısı, yapıştırıcı bağlantısı, FEM

Stress Analysis in Hybrid Bonded Composite and Aluminum Plates under Different Uniform Temperatures

Abstract

In this study, stresses occurred in hybrid bonded composite and aluminum plates were analyzed. Hybrid joint was designed from both pinned joint and adhesive joint combinations with together. Epoxy resin was used as adhesive. Analysis was performed using finite element method (FEM) and helping of ANSYS software. While tensile load was constant, increasing values of uniform temperature loadings were applied on the model. The effect of increasing temperature changing on stresses was investigated. According to analysis results, increasing of stresses were observed by increasing magnitude of temperature. High stresses occurred because of the different material properties of both composite and aluminum plates bonded hybrid joint. It is observed that stresses were concentrated around pin hole.

Keywords

Hybrid joint, pinned joint, adhesive joint, FEM

References

• [1] Tong, L., Mouritz, A.P. and Bannister, M. 3D Fibre Reinforced Polymer Composites, Elsevier, UK, 2002. [2] Ataberk, N., Uyaner, M., Avcı, A., Koçak, S., Elasto-plastic Stress Analysis of Aluminum Metal-Matrix Composite PlateUnder In- Plane Loading, J. Reinforced Plastics and Composites, 23, 563- 570, 2004. [3] Jones, R. M., Mechanics of Composite Materials (2th ed.). US: Taylor & Francis,1999. [4] Sen, F., Sayman, O., Kompozit levhalarda hasar analizi, Bileşim Yayıncılık, MakineTek Dergisi, 9,180-182,2010. [5] Apalak, Z.G., Yapıştırıcı ile Birleştirilmiş T-Tipi Bağlantıların Sonlu Eleman Metodu Kullanılarak Analiz ve Tasarımı. Doktora Tezi. Erciyes Üniversitesi. Kayseri, 1995. [6] Palancıoğlu, H., Sen, F., Aldaş, K., Yapıştırma Bağlantıları ve Uygulama Usulleri, MakineTek Dergisi, Bileşim Yayıncılık, İstanbul, 1, 38-42, 2008. [7] Şen, F., Pakdil, M., The effect of stacking sequences on failure behavior of pinned composite plates, Journal of Polytechnic, 11/2, 147-151, 2008. [8] Şen, F., Pakdil, M., Sayman O. and Benli, S. Experimental failure analysis of mechanically fastened joints with clearance in composite laminates under preload, Materials & Design, 29, 1159- 1169, 2008. [9] Apalak, M.K., Aldas, K. and Şen, F., Thermal non-linear stresses in an adhesively bonded and laser-spot welded single-lap joint during laser-metal interaction, Journal of Materials Processing Technology, 142, 1-19, 2003. [10] Şen, F., Aldaş, K., Palancıoğlu, H., Çift örtü kullanılarak yapıştırılmış metal levhalarda ısıl gerilme analizi, Fırat Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20, 649-659, 2008. [11] Aldaş, K., Palancıoğlu, H., Sen, F. Thermal stresses in adhesively bonded double lap joints by FEM, Technological Researches, 6/4, 55-64, 2009. [12] Şen, F., Aldaş, K., Palancıoğlu, H. Thermal stress analysis of adhesively bonded single lap joints using FEM. Technological Researches, 2, 31-40, 2008. [13] Şen, F., Elastic-Plastic Thermal Stresses in a Composite Disc with Multiple Holes, Advanced Composite Letters, 16/3, 95-103, 2007. [14] Şen, F. An investigation of thermal elasto-plastic stress analysis of laminated thermoplastic composites with a circular hole under uniform temperature loading, Science and Engineering of Composite Materials, 13, 213–224, 2006. [15] Şen, F., Aldaş, K., Sıcaklık değişiminin yapıştırmalı ve pimli alüminyum plakalardaki gerilmeler üzerine etkisi, TÜBAV Bilim Dergisi, 3/4, 323-329, 2010. [16] Sayman, O., Elastic-Plastic and Residual Stresses in Symmetric Aluminum Metal-Matrix Laminated Plates Under a Linear Thermal Loading, Journal of Thermal Stresses, 26, 391-406, 2003. [17] ANSYS, Release 10.0 Documentation, Swanson Analysis System Inc., Houston, PA, USA.