Hibrit bir malzemenin dinamik analizi
Dynamic analysis of a hybrid material
Yazar: FATİH İNCE
Danışman: DOÇ. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Malzeme bilimi = Material science

Özet:
Bu çalışmada günümüzde kullanım alanları giderek artan hibrit malzemeler incelenmiştir. Bir çok malzeme tipi ve bu malzemeleri birleştirme metotları tespit edilmiştir. Öncelikle kompozit hibrit malzemeler ele alınmıştır. Karbon kevlar kumaştan hibrit malzeme üretilmiş ve çekme testleri yapılmıştır. Çalışmanın ikinci kısmında aynı veya farklı cinsten metaller kullanılarak oluşturulan hibrit malzemelere yer verilmiştir. Metallerin birleştirilmesinde CMT metodunun kullanılmasına karar verilmiştir. CMT yöntemi ile alüminyum ve çelik ince levhalar birleştirilmiş, imal edilen kaynaklı parçalar analitik, sayısal ve deneysel olarak modellenerek deformasyon ve gerilme analizleri gerçekleştirilmiştir. Üçüncü kısımda ise çelik ve alüminyumdan oluşan elemanter bir hibrit malzeme sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmiştir. Elemanter hibrit parçadan sonra literatürde çarpışma kutusu adı verilen parçalar üzerinde durulmuştur. Sonlu elemanlar programında modellenen çarpışma kutularına rijit cisimler çarptırılmıştır. Alüminyum ve çelik kısımların kalınlıklıkları ve çarpan cismin hızı gibi parametreler değiştirilerek, çarpışma sonucunda oluşan eksenel yer değiştirme incelenmiştir. Dördüncü bölümde ise deneysel çalışmalara ve sonuçlara yer verilmiştir. Sanal çarpışma testindeki parçalar üretilmiş, bunlar gerçek çarpışma testine tabi tutulmuştur. Sonuçlar sonlu elemanlar analiziyle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak imal edilen çarpışma kutularının daha da geliştirilerek otomobillerde kullanılabileceği öngörülmüştür.

Abstract:
In this study, hybrid materials which has a growing use in nowadays, were investigated. As a result of research, a lot of material type and method of combining these materials have been identified. In the first part of the study, hybrid composite materials were discussed. At the end of the first section carbon-kevlar hybrid composite beams of woven fabric have been produced and the mechanical properties were obtained by tensile strength tests. In the second part of the study hybrid materials produced using the same or different kinds of metals were discussed. After this assessment, CMT has been decided to use as method of combining the metals by taking into consideration. Thin sheets of aluminum and steel are joined with CMT method. In the third section, an elementary hybrid material joined by steel and aluminum is modelled by finite element method. stress analysis of the modelled part is performed. Rigid bodies are crushed virtually to the collision boxes, modeled in finite element program. The axial displacement caused by collisions is investigated by changing the parameters such as, the thickness of aluminum and steel parts and the impactor object's velocity. Fourth section is devoted to experimental studies and results. The parts modelled for virtual crash tests, are produced and they are subjected to actual crash test. The results are compared with finite element analysis? results. As a result, it is evaluated that; the produced collision boxes can be used in automobiles by further development.