Tepki yüzeyi metodolojisi kullanılarak nanokompozitin delinmesinde oluşan itme kuvvetinin modellenmesi ve analizi

Gökhan Başar; Hediye Kırlı Akın; Funda Kahraman

doi:10.29109/gujsc.648188

Tepki yüzeyi metodolojisi kullanılarak nanokompozitin delinmesinde oluşan itme kuvvetinin modellenmesi ve analizi

Öz

Bu çalışmada, cam elyaf takviyeli polimer kompozitlerin delme işleminde, delme parametrelerinin itme kuvvetine etkisi deneysel ve istatistiksel olarak araştırılmıştır. Bağımsız değişkenler olarak ağırlıkça % çok duvarlı karbon nanotüp miktarı, kesme hızı ve ilerleme, bağımlı değişken olarak ise itme kuvveti seçilmiştir. Deneyler, Box–Behnken tasarımına göre yapılmıştır. Tepki yüzeyi metodolojisi kullanılarak itme kuvvetini tahmin etmek için matematiksel bir model geliştirilmiştir. Optimum delme parametreleri belirlemek için İstenilirlik Fonksiyon Analizi kullanılmıştır. Proses parametrelerinin itme kuvveti üzerindeki etkisi varyans analizi kullanılarak değerlendirilmiştir. Sonuçlar, ilerlemenin itme kuvvetini etkileyen en önemli tasarım faktörü olduğunu göstermiştir. Modelden tahmin edilen değerler ve deneysel değerlerin birbirine çok yakın olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Box–Behnken tasarımı,Tepki yüzeyi metodolojisi,itme kuvveti,delme,çok duvarlı karbon nanotüp

Kaynakça

E. Ekici, B. Işık, Cam Elyaf Takviyeli Polimer Kompozit Malzemenin Delinmesi Esnasında Oluşan Yüzey Hasarının Deneysel Olarak İncelenmesi. 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS), Karabük, Türkiye, (2009) 1-6.
A. Takmaz, Ö. Erkan, E. Yücel, Cam Elyaf Takviyeli Plastik Kompozit Malzemenin Kenar Frezelenmesinde Kesme Parametrelerinin Yüzey Pürüzlülüğüne Etkilerinin İstatistiksel Olarak İncelenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 4:2 (2016) 567-573.
S. G. Advani, Processing and Properties of Nanocomposites, World Scientific Publishing, Singapore, 2007.
Z. N. Karimi, H. Heidary, J. Yousefi, S. Sadeghi, G. Minak, Experimental investigation on delamination in nanocomposite drilling. FME Transactions 46:1 (2018) 62-69.
Ravishankar S. R., Murthy C. R. L., Ultrasonic imaging for evaluation of drill-induced delaminations in composite laminates. In Proceedings of the 14th World Conference Nondestructive Test, New Delhi, India, (1996) 8-13.
A. Velayudham, R. Krishnamurthy, Effect of point geometry and their influence on thrust and delamination in drilling of polymeric composites. J. Mater. Process. Technol. 185:1-3 (2007) 204-209.
T. Bilge, A. R. Motorcu, A. Ivanov, Kompakt laminatın delinmesinde boyutsal tamlık için delme parametrelerinin Gri İlişkisel Analiz ile optimizasyonu. Uluslararası Teknolojik Bilimler Dergisi 9:2 (2017) 1-22.
A. R. Motorcu, E. Ekici, A. Kuş, Investigation of the WEDM of Al/B4C/Gr reinforced hybrid composites using the Taguchi method and response surface methodology. Science and Engineering of Composite Materials 23:4 (2016) 435-445.

U. A. Khashaba, Delamination in drilling GFR-thermoset composites. Compos. Struct. 63:3-4 (2004) 313-327.
H. Hocheng, C. C. Tsao, Comprehensive analysis of delamination in drilling of composite materials with various drill bits. J. Mater. Process. Technol. 140:1-3 (2003) 335-339.
J. P. Davim, P. Reis, C. C. António, Drilling fiber reinforced plastics (FRPs) manufactured by hand lay-up: influence of matrix (Viapal VUP 9731 and ATLAC 382-05). J. Mater. Process. Technol. 155 (2004) 1828-1833.
J. P. Davim, P. Reis, C. C. António, Experimental study of drilling glass fiber reinforced plastics (GFRP) manufactured by hand lay-up. Compos. Sci. Technol., 64:2 (2004) 289-297.
W. König, P. Grass, Quality definition and assessment in drilling of fibre reinforced thermosets. CIRP Ann. 38:1 (1989) 119-124.
K. Palanikumar, B. Latha, V. S. Senthilkumar, J. P. Davim, Analysis on drilling of glass fiber–reinforced polymer (GFRP) composites using grey relational analysis. Mater. Manuf. Processes 27:3 (2012) 297-305.
B. Latha, V. S. Senthilkumar, Analysis of thrust force in drilling glass fiber-reinforced plastic composites using fuzzy logic. Mater. Manuf. Processes 24:4 (2009) 509-516.
M. Koyunbakan, A. Ünüvar, O. Demir, CETP kompozitlerin delinmelerindeki itme kuvvetinin ANFIS ile modellenmesi. 6. Ulusal Talaşlı İmalat Sempozyumu (UTİS 2015), İstanbul, Türkiye, (2015) 145-156.
K. K. Singh, D. Kumar, Experimental investigation and modelling of drilling on multi-wall carbon nanotube–embedded epoxy/glass fabric polymeric nanocomposites. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture 232:11 (2018) 1943-1959.
N. Aslan, Y. Cebeci, Application of Box–Behnken design and response surface methodology for modeling of some Turkish coals. Fuel 86:1-2 (2007) 90–97.
S. Yavari, A. Malakahmad, N. B. Sapari, S. Yavari, Sorption properties optimization of agricultural wastes-derived biochars using response surface methodology. Process Safety and Environmental Protection, 109 (2017) 509–519.
M. Özdemir, Yüzey pürüzlülüğü üzerinde kesme parametrelerinin etki oranlarının Yüzey Yanıt Yöntemi kullanarak Analizi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7(3) (2019) 639-648.
S. Chehreghani, M. Noaparast, B. Rezai, S. Z. Shafaei, Bonded-particle model calibration using response surface methodology. Particuology 32 (2017) 141–152.
A. Yang, Y. Han, Y. Pan, H. Xing, J. Li, Optimum surface roughness prediction for titanium alloy by adopting response surface methodology. Results Phys., 7 (2017) 1046–1050.
M. A. Bezerra, R. E. Santelli, E. P. Oliveira, L. S. Villar, L. A. Escaleira, Response surface methodology (RSM) as a tool for optimization in analytical chemistry. Talanta, 76 (2008) 965–977.
Ö. Türkşen, S. Ertunç, Optimization of Saponification Process in Multi-Response Framework by Using Desirability Function Approach. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 19(2) (2015) 141-149.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Gökhan Başar
0000-0002-9696-7579
Türkiye

Hediye Kırlı Akın ^*
0000-0003-4862-9054

Funda Kahraman
0000-0002-1661-3376

Yayımlanma Tarihi

28 Haziran 2020

Gönderilme Tarihi

18 Kasım 2019

Kabul Tarihi

26 Mart 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 8 Sayı: 2

DOI

https://doi.org/10.29109/gujsc.648188

IZ

https://izlik.org/JA24BN82UL

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Başar, G., Kırlı Akın, H., & Kahraman, F. (2020). Tepki yüzeyi metodolojisi kullanılarak nanokompozitin delinmesinde oluşan itme kuvvetinin modellenmesi ve analizi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 8(2), 293-305. https://doi.org/10.29109/gujsc.648188

Cited By

Kompozit Malzemelerin Delme İşleminde İtme Kuvvetinin Taguchi Metodu ile Optimizasyonu ve Regresyon Analizi ile Tahmini

Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.869155

Optimization and modeling of biodiesel production from oleic acid in plug flow reactor

Journal of Amasya University the Institute of Sciences and Technology

https://doi.org/10.54559/jauist.1540978

Optimization of drilling parameters for minimizing delamination factor in biocomposites using multiple nonlinear neuro-regression and stochastic methods

Journal of Innovative Engineering and Natural Science

https://doi.org/10.61112/jiens.1564284