Kompozit malzemelerin dil ve oluk tekniği ile yapıştırmasında dil geometrisinin yorulma dayanımına etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında, kalın kompozit malzemeler için dinamik yük altında çalışan bağlantılarda, dil/oluk birleştirme tekniği üzerinde uç profil tasarımının iyileştirilmesi ile yüksek dayanım sağlayacak en uygun optimum bağlantı tasarımlarının ve parametrelerinin elde edilmesi sağlanmıştır. Literatürde, kalınlık boyunca açılı ve basamaklı alın yapıştırma bağlantıları teknikleri kullanılmıştır. Bu çalışmada dil/oluk şeklinde birleştirme ve dil üzerinde oluşturulan özel uç geometrisi ile yapıştırma sağlanmıştır. Kalın kompozit malzemelerde dil/oluk tekniği kullanılarak, malzemenin yük taşıma kapasitesi kalınlıkla birlikte artmıştır. Dil bölgesi üzerinde yapılacak özel uç profil tasarımların yük taşıma kapasitesi üzerine etkisi parametrik olarak incelenmiştir. Uygun bir tasarım ile yapışma bölgesinin sorunlu bölge olması önlenmiştir. Elde edilen uygun tasarımlar ve sonuçları, kalın kompozit malzeme kullanan firmalara daha dayanıklı ürün üretmek için kullanabileceği yöntemler konusunda ışık tutacaktır. Dil/oluk tekniği kullanılarak birleştirilen kalın kompozit malzemelerin yorulma dayanımı konusunda literatüre katkıda bulunulmuştur. Çalışmalar sonucunda, yapışma bölgesi için önerilen uç geometri tasarımlarının, düz uçlu dil/oluk bağlantılarına göre yorulma dayanımının daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Tasarımda ele alınan tırnak uzunluğu (a), tırnak genişliği (b) gibi geometrik parametrelerin bağlantı yorulma dayanımı üzerinde önemli etkisi olduğu görülmüştür. Dört farklı geometri (dörtgen, yamuk, beşgen ve sekizgen) üzerinde araştırma yapılmış ve yamuk uç tasarımın önerilen tasarımlar arasında en yüksek yorulma dayanımına sahip olduğu tespit edilmiştir.

In this thesis, the optimum joint designs and parameters that provided high strength were obtained by improving the tip design on the tongue / groove joint technique on joints under dynamic loading for thick composite materials. Adhesive bonding techniques of inclined and stepped joint configuration along the thickness have been used in the literature. In this study, tongue/groove joint technique and special geometric tip designs on the tongue were used in the adhesive joint. The load carrying capacity of the material increased with the thickness by using tongue/groove joint technique for thick composites. Tongue with the special tip profiles was examined parametrically for the load carrying capacity., The bonded section was prevented from being problem area with a suitable design. The proposed designs and results contribute the firms, that work with thick composite materials, the technique in order to produce high strength products. The fatigue strength of adhesively bonded joints for thick composite materials using tongue and groove technigue was introduced to the literature. According to study, the proposed tip geometry designs have higher fatigue strength than flat tip of tongue / groove connections. The geometric parameters, such as claw length (a), claw width (b) had an important influence on the joint fatigue strength. Four different geometries (rectangular, trapazoid, pentagonal and octagonal) were investigated and the trapezoid tip design showed the highest fatigue strength among proposed design.