Örgü tip dokuma kompozit malzemelerin birleştirilmesinde farklı uç geometrilerinin yapıştırma dayanımına etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında yapıştırıcı ile birleştirmede kullanılan dil oluk birleştirme yönteminin uç geometrileri değiştirilerek farklı tasarımlar önerilmiştir. Ana malzeme olarak dokuma tip kalın kompozit plakalar kullanılmıştır. Bu plakalar cam elyaf/epoksi tabakalardan 0/90 derece açılı üretilmiştir. Önerilen geometrik tasarımlar ile oluşturulan deney numuneleri, statik çekme deneylerine tabi tutulmuştur. Dil üzerindeki oluşan geometrik tasarımın, yapıştırma bağlantısı dayanımı üzerine etkisi incelenmiştir. Deney sonuçları ve analitik sonuçlar değerlendirilmiş ve geometrik tasarımın yapıştırma dayanımı üzerinde etkili olduğu görülmüştür. Analitik çalışmada sonlu elemanlar analizinin paket bilgisayar programından da (ANSYS 12.1) faydalanılmıştır. Dil ve oluk bağlantı tipinde dairesel ve üçgensel uç profili tasarımları parametrik olarak gruplanmış ve incelenmiştir. Parametrik olarak uç profili tasarımları ile bağlantı dayanımı arasındaki ilişki ortaya çıkarılmıştır. Yapıştırma dayanımında dil uç geometrisi genişliği ve dil uç geometrisi yüksekliğinin etkili olduğu görülmüştür. Dairesel ile üçgensel profil karşılaştırıldığında üçgensel profil geometrisinin yapıştırma dayanımının daha yüksek olduğu görülmüştür. Aynı yapıştırma uzunluğunda dil uç geometrisi oluşturulmadan yapılan deneylerden dairesel uç geometrili numunelerde 1.8 kat, üçgensel uç geometrili numunelerde 2 kat daha iyi sonuç elde edilmiştir. Son deneylerde ise yarım daire uç geometrisi uygulanmış ve daha iyi dayanım gösteren üçgensel numunenin sonuçlarına yakın sonuçlar elde edilmiştir.

In this study, tongue and groove joint with different tip geometries were suggested in the bonded joints. Thick woven fabric composite structures were used in the research. These plates were manufactured from fiber glass / epoxy with 0/90 degrees ply orientation. Test specimens with recommended geometric designs were subjected to static tensile tests. The effects of geometric designs on the joint strength were examined. According to the experimental results and the analytical results, geometric design has an influence on the joint adhesively bonded joint strength. Finite element analysis computer program (Ansys12.1) was used in the numerical methods. The circular and triangular tip designs are investigated parametrically in the tongue-and-groove joint profile. Parametric correlation between the strength of the joint and the effect of profile designs were revealed. The width and height of the tongue was found to be effective in the bonding strength. Compared with the triangular profile and circular profile geometry, the triangular profile joint is stronger than circular profile. Semicircular tip geometry was applied in last experiments, and similarly results were obtained with triangular tip geometry specimens results. Specimens of circular tip geometry 1.8 times and specimens of triangular tip geometry 2 times better results were obtained from experiments which wasn?t generated tongue tip geometry in the same bonding length.