İçerisinde çatlak bulunan pim bağlantılı kompozitlerin yama ile tamiri ve tamir sonrası mukavemetinin incelenmesi
Patch repair of pin-connected composites with cracks and examination of post-repair strength
Yazar: TUBA AĞ ERDEM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA GÜR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Makine mühendisliği = Mechanical engineering

Özet:
Fiber takviyeli kompozit plakların geleneksel malzemelerin yerine kullanımının artması sebebiyle bunların birleştirilmesinde pim bağlantısı uygulaması yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu kullanım esnasında kompozitlerde çatlak hasarı meydana gelmektedir. Oluşan çatlak hasarı yapının ömrünü oldukça sınırlandırmaktadır. Bu sebeple çalışmada çatlak hasarının etkisi ortadan kaldırılmak için malzemeyi tamamen değiştirmek yerine daha uygun bir yöntem olan tamir kullanılmıştır.
Bu çalışmada, çatlak içeren karbon fiber takviyeli kompozit levhaların pim yükü altında hasar davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Öncelikle kompozit levhalardan deney numuneleri kesilmiş ve bunlara pim deliği açılmıştır. Bu deliklerden numuneler pim ile çekme testine tabi tutulmuştur. Daha sonra deliklerde çekme doğrultusunda ve çekme doğrultusuna dik doğrultuda iki farklı çatlak tipi oluşturulmuş ve bu şekilde pim ile çekme testine tabi tutulmuştur. Böylelikle delikte oluşan çatlakların etkisi elde edilmiştir. Son olarak oluşturulan çatlaklar aynı kompozit levhadan yama parçası kesilmiş ve yapıştırıcı kullanılarak bu yama ile tek taraflı ve çift taraflı olarak tamir edilmiştir. Sonrasında tekrardan tamirli numuneye pim deliği açılmış ve çekme testine tabi tutulmuştur. Sonuçta; çatlaksız, çatlaklı ve çatlağı tamir edilmiş pimli numunelerin sonuçları karşılaştırılmıştır. Çift taraflı tamirin tek taraflı tamire göre çok daha üstün performans gösterdiği görülmüştür. Çift taraflı tamirde çatlak uzunluğunun değişimi ile birlikte hasar tipinin değiştiği, kritik geçiş uzunluğunu değiştirdiği görülmüştür. Ancak hasar yükünün çatlak uzunluğundan bağımsız olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Due to the increasing use of fiber-reinforced composite plates instead of traditional materials, pin connection application is widely used in their assembly. During this use, crack damage occurs in composites. The crack damage that occurs significantly limits the life of the structure. For this reason, instead of completely changing the material, a more suitable method, repair, was used to eliminate the effect of crack damage in the study.
In this study, the damage behavior of carbon fiber-reinforced composite plates containing cracks under pin load was experimentally investigated. First, test samples were cut from composite plates and pin holes were drilled in them. The samples were subjected to tensile tests with pins from these holes. Then, two different crack types were created in the holes in the direction of tension and perpendicular to the direction of tension and were subjected to tensile tests with pins in this way. Thus, the effect of the cracks formed in the hole was obtained. Finally, a patch piece was cut from the same composite plate and the cracks were repaired with this patch on one and two sides using adhesive. Then, a pin hole was drilled in the repaired sample again and it was subjected to tensile tests. As a result; the results of the crack-free, cracked and crack-repaired pin samples were compared. It was observed that double-sided repair showed much superior performance compared to single-sided repair. It was observed that the damage type changed with the change of crack length in double-sided repair and that the critical transition length changed. However, it was determined that the damage load was independent of the crack length.