Cam elyaf takviyeli kalın örgü tip dokuma kompozit malzemelerin birleştirilmesinde farklı uç geometrilerinin yapıştırma dayanımına etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında kalın tabakalı kompozit malzemelerin, epoksi ile yapışkanlı birleştirilmesi durumunda beşgen ve sekizgen uç geometrilerinin etkisi sunulmuştur. Cam elyaf 0/90 derece açılı dokuma kumaş malzemenin polimer epoxy ile üst üste yapıştırılması ile 26 katmanlı kalın kompozit plakalar üretimiştir. Kompozit plakaların birleştirilmesinde dil oluk yapıştırma tekniği kullanılmıştır. Dil parçasının uç bölgesinde beşgen ve sekizgen geometri ile oluşturulan tasarımlı deney numunelerine, monotonik statik çekme deneyleri uygulanmıştır. Dil parçası üzerine oluşturulan geometrik tasarımınların, yapıştırma bağlantısı dayanımı üzerine etkisi incelenmiştir. Analitik ve deney sonuçları değerlendirildiğinde beşgen ve sekizgen uç tasarımının yapıştırma dayanımı üzerinde etkili olduğu değerlendirilmiştir. Analitik çalışmada sonlu elamanlar analizi paket programı Ansys kullanılmıştır. Dil ve oluk bağlantısında beşgen ve sekizgen uç profili tasarımları parametrik olarak gruplanmış ve incelenmiştir. Bu amaçla dil uç geometrisi yüksekliği ve dil uç geometrisi genişliği olarak iki parametre tanımlanmıştır. Parametrik olarak belirlenen uç profili tasarımları ile yapıştırıcı bağlantı dayanımı arasındaki ilişki ortaya konulmuştur. Yapışkanlı bağlantı dayanımında oluşturulan iki parametrenin etkili olduğu anlaşılmıştır. Herhangi bir geometrik profil oluşturulmayan duruma göre, beşgen tasarım uygulandığında 1,37 kat, sekizgen tasarım uygulandığında 1,51 kat kopma mukavetinde artış olduğu deneysel olarak belirlenmiştir. Beşgen ile sekizgen uç tasarımları karşılaştırıldığında, sekizgen uç profilinin yapışkanlı bağlantı dayanımında beşgen profile kıyasla 1,1 kat daha mukavemetli olduğu görülmüştür.

In this thesis, the effect of pentagonal and octogonal tip geometries of thick layered composite materials bonded with epoxy adhesive was presented. 26 layer thick composite plates was produced by bonding overlap 0/90 degree woven fabric material with polimer based epoxy. Tongue and groove joint method was used for joining composite materials. Quasi static tensile tests were applied to the designed test specimens formed with pentagonal and octagonal geometry at the end of the tongue piece. The effects of geometric design on tongue piece on the bonded joint strength were examined. When the analytical and experimental results were evaluated, the pentagonal and octagonal tip design was considered to be effective on the bonded joint strength. In the analytical study, finite element analysis program Ansys was used. The pentagonal and octagonal tip designs in the tongue and groove joint were grouped and examined parametricly. For this purpose, two parameters are defined as height of tongue geometry and width of tongue geometry. The relationship between the parameticall defined tip designs and the adhesive bonded joint strength has been demonstrated. Two parameters formed in adhesive bonded joint strength were found to be effective. According to the case where no geometric profile is formed, it has been experimentally determined that the tensile strength was increased 1,37 times for an application of pentagonal design and 1,51 times for an application of octagonal design.When the pentagonal and octagonal tip geometries were compared, it was seen that the octagonal tip profile 1,1 times stronger in adhesive bond strength than the pentagonal tip profile.