Karbon kompozit tüplerde iç basınç altında yüzey şekil değiştirme davranışlarının incelenmesi
Investigation of surface shift behavior under internal pressure in carbon composite tubes
Yazar: OKAN KILINÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KAYRICI
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Basınç dayanımı = Compressive strength ; Filaman sargı = Filament winding ; Karbon nanotüp = Carbon nanotube ; Nanokompozitler = Nanocomposites

Özet:
Kompozit malzemelerin kullanımının her geçen gün yaygınlaşması ile birlikte basınçlı kapların üretiminde de yaygın şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Basınçlı kapların hem hafif hem de dayanıklı olabilmesi için kompozit malzemeler tercih edilmektedir. Özellikle uzay ve havacılık endüstrisinde ve dalgıç tüpleri ve denizaltı hava tüpleri gibi alanlarda kullanılan basınçlı kaplarda hafiflik ve dayanıklılık çok önemlidir. Uygulamalarda daha hafif ve daha çok dayanıma sahip basınçlı kaplar üretebilmek için çeşitli katkı maddeleri ile farklı üretimler yapılmaya çalışılmaktadır. Bu tezin amacı; filaman sarım tekniği ile üretilmiş farklı karbon nanotüp katkı oranlarına sahip karbon kompozit tüplerde iç basınç altında yüzey şekil değiştirme davranışlarının incelenmesi ve karbon nanotüp katkı oranlarının eksenel, radyal ve kayma gerilmelerine etkisinin araştırılmasıdır. Bu tez kapsamında plastik lineer kullanılarak farklı karbon nanotüp katkı oranlarında üçer adet numune üretilmiş ve bu numuneler iç basınç altında test edilerek, yüzey şekil değiştirme davranışları incelenmiştir. Karbon nanotüp oranının yüzey şekil değişimine etkisinin araştırılması amacıyla bu oranlar %0, %1 ve %3 olarak uygulanmıştır. Tüm numuneler filaman sarım tekniği ile ±55° sarım açılı olarak üretilmiştir. Çalışma da karbon nanotüp katkının yüzeydeki eksenel, radyal ve kayma gerilmelerine etkisi karşılaştırılacaktır. Yapılan deneysel çalışmalarda şekil değişimleri gözlemlenmiş ve kayıt altına alınmıştır. Çalışma sonucunda plastik liner kullanımın basınç dayanımına katkısı, sarım kolaylığı, rijitliği ve korozyon dayanımı sağladığı tespit edilmiştir, karbon nanotüp katkısının basınçlı kaplarda dayanımı arttırdığı tespit edilmiştir.

Abstract:
With the widespread use of composite materials, composite materials have started to be used in the production of pressure vessels. Composite materials are preferred for pressure vessels to be both light and durable. Lightness and durability are very important in pressure vessels used especially in the space and aviation industry and in areas such as diver boats. In applications, different productions are made with various additives in order to produce pressure vessels that are lighter and more durable. The aim of this thesis; The aim of this study is to investigate the surface deformation behavior of carbon composite tubes with different carbon nanotube additive ratios produced by filament winding technique and to investigate the effects of carbon nanotube additive ratios on axial, circumferential and shear stresses. Within the scope of this thesis, three samples with different carbon nanotube additive ratios were produced and these samples were tested under internal pressure and their surface shape changing behavior was investigated. In order to investigate the effect of carbon nanotube ratio on the surface shape change, these ratios were applied as 0%, 1% and 3%. All samples were produced with filament winding technique with a winding angle of ±55°. In the study, the effect of carbon nanotube additive on the axial, circumferential and shear stresses on the surface will be compared. In experimental studies, changes in shape were observed and recorded. As a result of the study, it was determined that the carbon nanotube additive increased the strength.