Kompozit plakalarda hafifletme deliği etrafındaki güçlendirmenin, çekme ve kayma yükü altında incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Arif Emre ÖRÜN

Danışman: Elmas Salamci

Özet:

Havacılık yapılarında kullanılan metal ya da kompozit parçalarda çeşitli sebeplerden ötürü hafifletme delikleri açılmaktadır. Açılan bu delikler, yapının mukavemetini düşürdüğünden gerilmenin en kritik olduğu delik etrafına güçlendirme tasarımı yapılması gerekmektedir. Delikli kompozit levhalarda zayıflayan yapının güçlendirilmesi için farklı yöntemler uygulanabilmektedir. Bu çalışmada, delik etrafındaki dört güçlendirme modelinin (yüzük, papatya, kare ve elips) yalın çekme, yalın kayma ve birleşik (hem çekme hem de kayma yükleri) yükler altında Tsai-Wu bozulma modu kriterine göre karşılaştırması sunulmaktadır. Sonlu elemanlar analizi yöntemi ile yapılan bu karşılaştırma öncesinde 12 adet çekme ve 6 adet kayma kumaş tipi karbon epoksi prepreg test numunesi ile çekme testleri yapılmıştır. Kayma testi numunelerinin testleri sırasında, dijital görüntü korelasyonu (DIC) yöntemi kullanılarak gerinim dağılımı elde edilmiştir. Hem çekme testinden elde edilen uygulanan kuvvet-deformasyon eğrisi hem de DIC tekniği ile elde edilen gerinim dağılımı ile sonlu elemanlar doğrulaması yapılmıştır. Oluşturulan hafifletme deliği hacminin %38'ine sahip dört farklı güçlendirme modelinin, güçlendirmesiz yapıya kıyasla çekme ve kayma yükleri altında en az %30 oranında mukavemet artışı sağladığı görülmüştür. Birleşik yükler altında çekme/kayma yükü oranına göre güçlendirme tiplerinde farklı oranlarda iyileştirmeler sağlanmaktadır.

Anahtar Kelimeler : Karbon Epoksi Prepreg, Hafifletme Deliği, Çekme Testi, Kompozit Bozulma Modu, Dijital Görüntü Korelasyonu (DIC)