Termal çevrime maruz bırakılmış 4/3 dizilimli fiber metal tabakalı kompozitlerin eğilme özelliklerinin ve oluşan hasar mekanizmalarının belirlenmesi
Determination of bending characteristics and damage mechanisms of 4/3 separated fiber metal layered composites with thermal cycle exposed
Yazar: HAMDİ FİDAN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZGÜR BORA
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Sivil Havacılık = Civil Aviation

Özet:
Bu çalışmada farklı çevrim sayılarında gerçekleştirilen termal yaşlandırmanın 4/3 dizilimli CETA (Cam Elyaf Takviyeli Alüminyum) malzemenin eğilme özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Havacılıkta yaygın olarak kullanılan bir fiber metal tabakalı kompozit olan CETA, THY Teknik A.Ş. kompozit atölyesinde otoklav yöntemi ile üretilmiştir. CETA numuneleri, 120 dakikalık bir süre boyunca -30°C ile +40°C arasında bir sıcaklıkta tam fonksiyonlu bir iklimlendirme odasında termal
çevrimlere (0, 25, 50, 100, 200 ve 300 adet çevrim) tabi tutulmuştur. 300 termal çevrim ticari uçak bakım programları için A Bakım aralığına karşılık gelmektedir. Çevrimler sonrasında üniversal test makinesi ile 10 mm/dak ve 1mm/dak eğilme hızlarında üç nokta eğilme testleri uygulanmıştır. Testler sonrasında CETA örneklerinin eğilme modülü ve eğilme dayanımı değerlerinde değişiklikler olduğu tespit edilmiştir. Test sonuçlarına göre, 300 termal çevrim sonrasında, 1mm/dak ile eğilen numunelerde eğilme dayanımı ve eğilme modülü değerlerinin sırasıyla %4 ve %3,45, 10 mm/dak
hız ile eğilen numunelerde ise %4,95 ve %4,85 azaldığı tespit edilmiştir. Dijital kamera ile yapılan gözlemlerde 1 mm/dk ile eğilen numunelerde sadece delaminasyon gözlemlenirken, 10 mm/dk ile eğilen numunelerde ise en alt metal tabakada kırılmalar olduğu gözlemlenmiştir. Konik ışınlı bilgisayarlı tomografi ile yapılan incelemelerde ise eğilme hızının artması ile numunede oluşan kalıcı hasarın arttığı belirlenmiştir. Bununla birlikte numunelerin tamamında delaminasyon hasarının gözlendiği ve
delaminasyonun numune içinde ilerlemesinin alt metal/kompozit katmanda daha fazla olduğu tespit edilmiştir. 3D görüntülerden ise delaminasyon hasarlarının sadece 2D değil numune enine doğrultularda da ilerlediği, ayrıca alt metal katmanda tüm yaşlandırılmış numunelerde kırılmaların olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, the effect of thermal aging on the bending properties of 4/3 line GLARE (Glass Fiber Reinforced Aluminum) material in different cycle numbers was investigated. GLARE, a fiber metal layered composite widely used in aviation, is manufactured by THY Teknik A.Ş. composite workshop with autoclave method. GLARE samples are exposed to thermal cycles (0, 25, 50, 100, 200 and 300 cycles) in a fully functional climate chamber at a temperature between -30 ° C and + 40 ° C for
a period of 120 minutes. 300 thermal cycle corresponds to the "A Check" range for commercial aircraft maintenance programs. After the cycles, three point bending tests were performed with universal testing machine at bending speeds of 10 mm / min and 1 mm / min. It has been determined that the GLARE samples vary in flexural modulus and flexural strength values after testing. According to the test results, bending strength and bending modulus values decreased by 4,95% and 4,85% for specimens bent at 10 mm / min and 4% and 3,45% for specimens bent at 1 mm / min after 300 thermal cycles, respectively It was. In digital camera observations, only delamination was observed at 1 mm / min, whereas at 10 mm / min specimens were broken at the lowest metal layer. In the studies made with conical beam computerized tomography, it was determined that the increase of the bending speed and the permanent damage to the sample increase. However, it was found that all of the samples were observed to have delamination damage and that the delamination progressed through the sample in the lower metal / composite layer. In 3D images, it was observed that the delamination
damage progressed not only in 2D but also in transverse directions, and that all aged samples were broken in the lower metal layer.