Kompozit ve metal yamalarla tamir edilmiş çentikli metal plakaların düşük hızlı darbe davranışlarına yama özeliklerinin etkisi
Effects of patch properties on the low velocity impact behavior of notched metal plates repaired with composite and metal patches
Yazar: AYŞE YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. RECEP EKİCİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, kompozit yamalarla tamir edilen çentikli metal plakaların düşük hızlı darbe davranışları deneysel olarak incelenmiştir. Bu kapsamda, kullanılan kompozit yamanın, kalınlığı ve takviye fiber malzemesinin, tamir edilen malzemelerin darbe davranışları üzerine etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneysel çalışmanın ilk aşamasında laboratuvar ortamında vakum infüzyon tekniği ile farklı kalınlıkta tabakalı kompozit yamalar üretimi gerçekleştirildi. Daha sonra, temin edilen alaşımlı alüminyum plakalar numune boyutlarına getirilerek üzerlerine farklı tipte çentikler açıldı. Bu aşamanın ardından, uygun boyutlarda kesilen tabakalı kompozit yamalar, endüstriyel bir yapıştırıcı ile iki farklı tipteki çentiğe sahip metal plakalara yapıştırıldı. Deneysel çalışmanın son aşamasında, iki farklı geometri ve çentiğe sahip tamir edilmeyen çentikli ve tamir edilen numunelere farklı hızlarda düşük hızlı darbe deneyleri yapıldı. Darbe deney sonuçları kuvvet-zaman ve kinetik enerji-zaman grafikleri, hasar görüntüleri ele alınarak irdelenmiştir. Kompozit yama ile tamir edilmiş çentikli alüminyum levhaların yama ve çentik geometrisinin yanı sıra, yama boyutlarının düşük hızlı darbe altındaki hasar davranışlarına etkileri incelenmiştir. Temas kuvveti ve kinetik enerji değişimleri ile birlikte deformasyon geometrileri ve hasar görüntüleri birlikte düşünüldüğünde, kompozit yamaların hasarı önlemede başarılı olduğu ortaya çıkmıştır. 

Anahtar Kelimeler: Kompozit yama, tamir edilmiş malzemeler, yapıştırıcı ile birleştirme, dinamik davranış, düşük hızlı darbe,

Abstract:
In this study, low speed impact behaviors of notched metal plates repaired by composite patches were experimentally investigated. In this context, effects of thickness and fiber material used in manufacturing of composite patch on the impact behavior of the repaired materials have been searched. In the first stage of the experimental work, a vacuum infusion technique was used to produce layered composite patches of different thicknesses in a laboratory environment. Then, the supplied aluminum alloy plates were notched in different geometries. After that, the laminated composite patches were cut to appropriate sizes and adhesively bonded with the notched metal plates. At the final stage of the experimental work, low-velocity impact tests were carried out for different impact velocities on the test specimens. The patch and notch geometry of notched aluminum plates repaired with composite patch, as well as the effects of patch size on damage behavior under low-speed impact are investigated by considering force-time graphs, kinetic energy-time graphs and damage images. When the deformation geometries and damage images together with contact force and kinetic energy changes are considered together, it has been found that composite patches are successful in preventing damage.


Keywords: Composite patch, repaired materials, adhesively bonding, dynamic behavior, low-velocity impact,