Viskoelastik materyaller için dinamik test sistemi tasarımı ve imalatı

Abstract

Günümüzde uçak, savunma ve otomotiv sanayisi gibi pek çok alan hızla gelişmektedir. Bu gelişmeler ile birlikte hayatımızda titreşim olgusu daha çok önem kazanmaya başlamıştır. İstenmeyen titreşimler gürültü, enerji kaybı ve sistem yapısının erken bozulması gibi birçok olumsuzluklara sebep olmaktadır. Dolayısı ile titreşimin kontrolünü ve izalasyonunu sağlamak amacı ile polimerlere ve özellikle polimerlerin bir üyesi olan viskoelastik özellik gösteren kauçuğa talep artmıştır. Viskoelastik özelik, saf elastik ve saf akışkan malzemelerin davranışları arasında bir özellik taşımaktadır. Viskoelastik özellik gösteren malzemelerin enerji depolama ve sönümleme özellikleri, maruz kaldıkları frekans ve sıcaklık değerlerine göre değişmektedir. Bu tez çalışmasında vizkoelastik malzemelerin yapısal özelliklerini belirleyecek dinamik test sistemi geliştirilmiştir. Dinamik ve statik testlerin yapılabileceği test düzeneği ±50 kN kapasiteli ve üniversal yapıdadır. Yük kontrolünün yanı sıra deformasyon kontrolü, rampa yükleme, sabit değerde bekleme, geri dönme, durma ve çevrimsel yükkleme gibi farklı fonksiyonlar ile kontrol edilebilmektedir. Hareket mesafesi (strok) 200mm’dir. Frekans değeri; hıza, ivmeye ve uygulanan kuvvete göre değişmektedir. Numunenin sıcaklığını kayıt altına almak ve ısının yorulmaya olan etkisini gözlemleyebilmek için sıcaklık sensörüne sahiptir. -50 °C+600 °C arasında sıcaklık ölçümü yapmaktadır. Piyasada bu testleri yapabilecek sistemler mevcuttur; ancak çoğu sistemin ithalat olması ve maliyetlerinin yüksek olması ülkemizde kullanımını olumsuz etkilemektedir. Firmaların ihtiyaçlarına göre bu tür test sistemlerini yapması maliyetten ve zamandan kazanç sağlayacaktır. Aynı zamanda bilgi, birikim ve tecrübe kazandırarak yerli test sistemleri üzerinde çalışmaları arttıracaktır.

Today, many fields such as aircraft, defense and automotive industries are developing rapidly. With these developments, the phenomenon of vibration has started to gain more importance in our lives. Undesirable vibrations cause many negative effects such as noise, energy loss and premature deterioration of the system structure. Therefore, in order to control and isolate vibration, the demand to polymers and especially for rubber, which is a member of polymers, with viscoelastic properties has increased. The viscoelastic property is between the behavior of pure elastic and pure fluid materials. The energy storage and damping properties of viscoelastic materials vary according to the frequency and temperature values they are exposed to. In this thesis, a dynamic test system was developed to determine the structural properties of viscoelastic materials. The test setup, that dynamic and static tests can be performed, a capacity of ±50 kN and a universal structure. Besides load control, it can be controlled with different functions such as deformation control, ramp loading, constant value waiting, return, stop and cyclic loading. The travel distance (stroke) is 200mm. Frequency value; changes according to speed, acceleration and applied force. A temperature sensor was attached in order to sensor to measure the temperature of the sample and to observe the effect of heat on fatigue. in the market it measures temperature between -50 °C+600 °C. There are systems that can perform these tests; However, the fact that most systems are imported and their costs are high negatively affect their use in our country. Making such test systems according to the needs of the companies will save cost and time. At the same time, it will increase the studies on domestic test systems by gaining knowledge, experience and experience.