Denizel ortamda islanma ve kuruma döngüsünün cam takviyeli plastik malzemenin performansina etkisi
The effect of wet- dry cycle in marine environment on the performance glass reinforced meterials
Yazar: HALİS HALUK BAYKAL
Danışman: PROF. DR. GÖKDENİZ NEŞER
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
Bu çalışmada alt ve üst kısmı cam takviyeli epoksi kompozit, ortası gemi çeliğinden oluşan çift karşılıklı bağlantının performansını öngörebilmek için, deneysel bir çalışma yürütülmüştür. Programlanabilir korozyon test kabininde ıslanma ve kuruma döngüsünde üç yaşlandırma (30, 60 ve 90 gün) süreci, farklı iki üstüste bindirme (kısa ve uzun) uzunluğu, farklı iki yüzey pürüzlülüğü (50 and 90 mikrometre) ve çelik parçaların yüzey hazırlama (epoksi astarla boyanan ve boyanmayan) alternatifleri, performans kriterleri olarak kabul edilmiştir. Bahsedilen parametrelerin tekil ve tümleşik etkileri değerlendirilerek, denizel tasarımcılara öneriler sunulmuştur. Çift karşılıklı bağlantının kompozit parçaları, yaşlanma sürecinde kürlenmeye devam etmişler ve mekanik özellikleri iyileşmiştir. Astar kaplanması yüksek yüzey pürüzlülüğüne sahip numunelerin, düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip olanlara göre, daha iyi mekanik değerlere ulaşmasıyla sonuçlanmıştır. Astar kaplamasız bağlantılarda, düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip olanlar, yüksek yüzey pürüzlülüğüne sahip olanlara göre daha yüksek performans göstermiştir. Bindirme uzunluğunun bağlantının performansına pozitif etkisi vardır. Bindirme uzunluğu daha fazla olan bağlantılar, yaşlandırma kabinindeki yüksek sıcaklığa bağlı olarak, kürlenmesini tamamlamaları nedeniyle daha dayanıklı olurlar. Bağ kuvveti daha yüksek bağlantı oluşturmak için ayrılma başlangıç bölgesine ilave civata bağlanabilinir.

Bu çalışma bağlamında, iki farklı malzemenin birleştirilmesi için en iyi çözümün düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip astarsız çelik levha ile daha uzun üstüste bindirme boyunda cam elyaf takviyeli epoksi kompozitin, vakum altında birleştirilmesi olarak özetlenebilinir.

Abstract:
In this study, an experimental study has been carried on to predict the performance of double lap joints with lower and upper parts which are made of e-glass fiber reinforced epoxy composites and with a middle part made of a ship grade steel. Three (30, 60 and 90 days) aging period under wet-dry cycle in a programmable corrosion chamber, two overlapping lengths (short and long), two surface roughness (50 and 90 micrometer) of steel parts and two surface preparation alternatives (coated and uncoated with epoxy primer) have been considered as performance criteria. Individual and integrated effects of mentioned parameters have been evaluated and suggestions to marine designers have been given. Composite parts of the joints continued to cure through the aging process and mechanical properties are improved. Primer coating resulted good mechanical values for the samples with higher surface roughness than the ones having lower roughness. For the uncoated joints, the samples with lower roughness exhibited higher performance than the ones with higher roughness. Overlapping length has a positive effect on the joint performance. longer overlapped joints gained more strength due to lasting curing period under the relatively high temperature of the aging chamber. To produce much more strong joint, an additional bolt could be replaced to separation initiation location.

In the context of this study, it can be concluded that the best solution for joining two different materials is to use uncoated steel part with lower surface roughness and composite parts with longer overlapping lengths which are joined with a vacuum assisted technique. In case of higher surface roughness of steel parts, using primer coating is highly advisable.