Balsa/PVC sandviç yapılarda kırılma tokluğu etkisinin nümerik çalışması
Numerical study on the fracture toughness of Balsa/PVC sandwich composite materials
Yazar: ALPER TORTOÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÇİÇEK ÖZES
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Kompozit kirişler = Composite beams ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Kırılma mekaniği = Fracture mechanics

Özet:
Kırılma toleransı bütün mühendislik malzemelerinde önemli, kompozit malzemelerde ise kritik bir önem arz etmektedir. Faaliyeti sırasında kompozit malzemlerde delaminasyon olarak bilinen tabakalar arası kusurlar oluşur. Bu hasarlar genellikle hatalı çekirdek malzeme üretimi sonucu oluşmaktadırlar. Bu tür hataların oluşması kritiktir, çünkü ileriki dönemlerde yapının tamamında katostropik hasarların oluşması ihtimali gündeme gelecektir.Bu tezin amacı, PVC ve Balsa çekirdek malzemesine sahip sandviç kompozit malzemelerin kırılma tokluğu değerlerini, sonlu elemanlar yöntemi ile teorik olarak belirlemektir.Amerika Kuzey Carolina enstitüsünde yapılan bir çalışmada, farklı yoğunluklardaki Balsa ve PCV çekirdek malzemesinden oluşan, cam vinilester ve carbon epoksi kabuk malzemeleri kullanılarak üretilen farklı numunelerin kırılma tokluğu değerlerini deneysel metotla elde ederek, sonuçlarını yayınlamıştır.Bu tez kapsamında, Shivakumar tarafından deneysel metotla kırılma tokluğu değerleri elde edilen sandviç kompozit malzemelerin nümerik olarak ansys ile simülasyonu yapılmıştır. Modelleme deneyde de kullanılan geliştirilmiş Mode I CSB testi kullanılarak yapılmıştır.Nümerik olarak sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak ANSYS yazılımı ile kırılma tokluğu değerleri belirlenmiş ve bulunan sonuçlar deneysel metotla bulunan sonuçlar ile karşılaştırılarak, veriler bir tablo halinde tezin sonunda okuyucuya sunulmuştur.Anahtar Sözcükler: PVC, Balsa, Sandviç Kompozitler, Kırılma Tokluğu, Ansys

Abstract:
Damage tolerance is important for all engineering materials but is critical for composite materials. In service composite materials develop interlaminar defects known as delaminations or debonds. These defects can usually be attributed to poor manufacturing or low velocity impact. Evaluation of such damage is critical because it can lead to catastrophic failure of the entire structure.The aim of this study to investigate the fracture toughness teorically of PVC/Balsa composite materials with finite elemants method.The study that approached at the USA North Carolina Institute, PVC and Balsa cores of various densities and has e-glass vinylester / carbon epoxy face sheets specimens fabricated for find the fracture tougness with the experimantel method and realese the results.The scope of this thesis, the experimental methods that made by Shivakumar fracture toughness values obtained of the sandwich composite material as the numerical simulation with ANSYS has been performed. Modeling is also used in the experiment was carried out with modified Mode I CSB test.Using the numerical finite element method with ANSYS software the fracture toughness values have been determined and the results found with the experimental methods are compared with the results made by ANSYS and the data with a table was presented to the reader at the end of the thesis.Keywords : PVC, Balsa, Sandwich Composites, Fracture Toughness, Ansys