Araştırma Makalesi

ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ

Cilt: 5 Sayı: 2 31 Ağustos 2021
PDF İndir
TR EN

ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ

Öz

Bu çalışmada, % 50 karbon fiber takviyeli polimer (KFTP) kompozit bir kirişte çatlak bulunup bulunmaması, bulunması durumunda ise 1, 2, 3, 4 ve 5 mm derinliğindeki çatlağın ilgili kirişin titreşim davranışlarını nasıl etkilediği Ansys APDL programı kullanılarak sonlu elemanlar analizi yöntemiyle incelenmiştir. Farklı çatlak derinliğine sahip ve çatlaksız KFTP kompozit kirişler Ansys APDL programında modellenmiş olup, malzeme özellikleri olarak da kompozit malzemelerin karışım kuralı eşitlikleri ile belirlenen malzeme özellikleri sonlu eleman analizlerinde atanmıştır. Ayrıca, 200 mm uzunluğunda, 20 mm genişliğinde ve aynı fiber açılarına sahip her biri 0,5 mm kalınlıkta 6 katmandan oluşan toplam kalınlığı 3 mm olan KFTP kompozit kirişler sol kenarından ankastre mesnetlenmiş, sağ kenarı ise serbest uç olarak bırakılmıştır. Ek olarak, 6 katmandan oluşan KFTP kompozit kirişin fiber açıları da 0⁰, 15⁰, 30⁰, 45⁰, 60⁰, 75⁰ ve 90⁰ olacak şekilde değiştirilerek, fiber açısının çatlaklı ve çatlaksız kirişin doğal frekansına olan etkileri de irdelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, fiber açısının ve çatlak derinliğinin KFTP kompozit kirişlerin doğal frekans değerlerini genel olarak % 10 ile % 20 aralığında değiştirebildiği, doğal frekansların değişiminde çatlak derinliğine nazaran fiber açısının daha etkili olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Chawla, K.K., “Composite Materials: Science and Engineering”, Third Edition, Springer, 2012.
  2. 2. Faizan, M. and Gangwar, S. “Tensile behaviour of carbon fiber reinforced polymer composite using ANSYS 21”. Materialstoday: Proceedings, In Press. 2021.
  3. 3. Li, A.J., Zhang, J.J., Zhang, F.Z., Li, L., Zhu, S.P., Yang, Y.H., “Effects of fiber and matrix properties on the compression strength of carbon fiber reinforced polymer composites”, New Carbon Materials, Vol. 35, Issue 6, Pages 752-761, 2020.
  4. 4. Perner, M., Algermissen, S., Keimer, R., Monner, H.P.,“Avoiding defects in manufacturing processes: A review for automated CFRP production”, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Vol. 38, Pages 82-92, 2016.
  5. 5. Visal, S., and Deokar, S.U., “A review paper on properties of carbon fiber”, Reinforced Polymers, Vol. 2, Issue 12, Pages 238-243, 2016.
  6. 6. Firmo, J.P., Correia, J.R., França, P., “Fire behaviour of reinforced concrete beams strengthened with CFRP lamintes: protection systems with insulation of the anchorage zons”, Compos. Part B Eng., Vol. 43, Issue 3, Pages 1545-1556, 2012.
  7. 7. Masilamani, R., Dhandapani, N.V., Kumar, K.V., Mani, K.T., “A review on usage of carbon fiber reinforced plastics in automobiles”, Int. J. Pure Appl. Math., Vol. 117, Issue 20, Pages 537-544, 2017.
  8. 8. Capozucca. R., “Vibration of CFRP cantilever beam with damage”. Composite Structures, Vol. 116, Pages 211-222, 2014.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Ağustos 2021

Gönderilme Tarihi

2 Mayıs 2021

Kabul Tarihi

30 Haziran 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 5 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Ergene, B. (2021). ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry, 5(2), 120-129. https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.931530
AMA
1.Ergene B. ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ. IJ3DPTDI. 2021;5(2):120-129. doi:10.46519/ij3dptdi.931530
Chicago
Ergene, Berkay. 2021. “ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ”. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry 5 (2): 120-29. https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.931530.
EndNote
Ergene B (01 Ağustos 2021) ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry 5 2 120–129.
IEEE
[1]B. Ergene, “ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ”, IJ3DPTDI, c. 5, sy 2, ss. 120–129, Ağu. 2021, doi: 10.46519/ij3dptdi.931530.
ISNAD
Ergene, Berkay. “ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ”. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry 5/2 (01 Ağustos 2021): 120-129. https://doi.org/10.46519/ij3dptdi.931530.
JAMA
1.Ergene B. ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ. IJ3DPTDI. 2021;5:120–129.
MLA
Ergene, Berkay. “ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ”. International Journal of 3D Printing Technologies and Digital Industry, c. 5, sy 2, Ağustos 2021, ss. 120-9, doi:10.46519/ij3dptdi.931530.
Vancouver
1.Berkay Ergene. ÇATLAK DERİNLİĞİNİN VE FİBER AÇISININ KARBON FİBER TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİT KİRİŞİN TİTREŞİM DAVRANIŞINA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ YÖNTEMİ İLE BELİRLENMESİ. IJ3DPTDI. 01 Ağustos 2021;5(2):120-9. doi:10.46519/ij3dptdi.931530

Cited By

 download

Uluslararası 3B Yazıcı Teknolojileri ve Dijital Endüstri Dergisi Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.