Takviyeli Hibrit Kompozit Levhaların Termomekanik Davranışının Sayısal Olarak Araştırılması

Yıl 2025, Cilt: 1 Sayı: 1, 24 - 43, 31.01.2025

Munise Didem Demirbaş , Mehmet Demir

Öz

Bu çalışmada Karbon, Bazalt ve Aramid takviye elemanları kullanılarak iki farklı hibrit kompozit yapının oluşturulduğu, her biri 16 katmandan oluşan bu yapıların termomekanik davranışları Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) kullanılarak sayısal olarak incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Analizlerde hibrit yapının termomekanik davranışı üst yüzeyden sıcaklık sınır şartı olmak üzere, alt kenardan ısı akısı sınır şartı uygulanmıştır. Diğer kenarlar yalıtılmış ve dört kenarı ankastre yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda hibrit yapıda oluşan termal yer değiştirmeler, deformasyonlar ve gerilme dağılımları incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Hibrit Kompozit, Termomekanik Analiz, Karbon Fiber, Bazalt Fiber, Aramid Fiber, Sonlu Elemanlar Analizi

Kaynakça

• [1] Aran A., “Elyaf Takviyeli Karma Malzemeler”, İ.T.Ü. Kütüphanesi Sayı: 1420, Gümüşsuyu-İstanbul, 1990.
• [2] Şahin Y., “Kompozit Malzemelere Giriş”, Gazi Kitapevi, Ankara, 2000.
• [3] Sayman O., Aksoy S., “Kompozit Malzemeler”, Ege Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü, İzmir, 1995.
• [4] Al-Kubati, Abdulrahman. (2019). Kompozit Malzemeler. 10.13140/RG.2.2.15696.53768.
• [5] Zhang, H., Li, Y., Wang, Z. (2020). "The effect of hybrid reinforcement on the mechanical and thermal properties of fiber composites." Journal of Composite Materials, 54(10), 1231-1245.
• [6] Singh, A., Gupta, N., Kumar, A. (2022). "Finite element analysis of hybrid composite materials under thermal and mechanical loads." Materials Science and Engineering, 126(2), 334-342.
• [7] Liang, Y., Liu, J., Zhao, P. (2019). "Structural performance of hybrid carbon-basalt composites under bending stress." Composites Part B: Engineering, 173, 106946.
• [8] Wang, S., Huang, X., Feng, J. (2021). "Thermal and mechanical behavior of hybrid composites under four-sided compression." Journal of Reinforced Plastics and Composites, 40(5), 321-329.
• [9] Zhang, X., Chen, Y., Wu, H. (2020). "Thermal expansion characteristics of hybrid fiber composites in various loading conditions." International Journal of Thermal Sciences, 153, 106679.
• [10] Kim, J., Park, S., Lee, C. (2018). "Fracture toughness of hybrid composite materials reinforced with carbon and basalt fibers." Composites Science and Technology, 166, 57-65.
• [11] Chen, R., Wang, T., Li, Y. (2019). "Thermomechanical properties of hybrid composites: A comparative study." Materials & Design, 178, 107838.
• [12] Liu, Y., Zhou, J., Li, F. (2020). "Mechanical and thermal properties of carbon, aramid, and basalt fiber-reinforced hybrid composites." Composite Structures, 235, 111791.
• [13] Smith, A., Jones, L., Patel, N. (2021). "Mechanical performance of polymer matrix composites reinforced with carbon and basalt fibers." Journal of Applied Polymer Science, 138(14), 50493.
• [14] Xiang, H., Wang, Z., Liu, C. (2017). "Thermal performance of hybrid composites in high-temperature environments." Journal of Composite Materials, 51(8), 1065-1074.
• [15] Kim, J., Park, S., Lee, C. (2018). "Fracture toughness of hybrid composite materials reinforced with carbon and basalt fibers." Composites Science and Technology, 166, 57-65.
• [16] Gupta, P., Singh, V., Kumar, R. (2020). "Behavior of hybrid composites under varying temperature and load conditions." Composite Structures, 243, 112249.
• [17] Rahman, A., Nair, P., Iqbal, Z. (2019). "Durability of hybrid composites under environmental exposure." Materials & Design, 162, 345-352.