Farklı geometriye sahip S şekilli çekirdekli bal peteği sandviç kompozitlerin mekanik davranışlarının araştırılması
Investigation of the mechanical behavior of honeycomb sandwich composites with S-shaped cores with different geometry
Yazar: HASAN MURAT ÖZTEMİZ
Danışman: PROF. DR. ŞEMSETTİN TEMİZ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bal peteği sandviç yapılar darbe, yüksek aşınma direnci, hafiflik, yüksek dayanım ve korozyona
karşı dirençli olmaları ile malzeme biliminde ve uygulama alanlarında büyük önem
taşımaktadır. Gıda, elektronik, inşaat, havacılık, uzay, denizcilik, kara ulaşımı, demiryolu
lojistik hizmetleri gibi yaşamın çeşitli alanlarında sürekli ve yenilik istenen arz talebini
tamamlamak için mevcut malzeme özelliklerinin ihtiyaçlar karşısında yetersiz kaldığı
durumlarda kompozit malzeme teknolojisi ile istenilen hafiflik, iyileştirilmiş mekanik
özellikler, yalıtım gibi durumlara çözüm bulunabilmektedir. Tez çalışmasında alt ve üst tabaka
paslanmaz çelik-316 levhalar ile özgün tasarım geometrik özellikleriyle S şekilli çekirdekli
alüminyum 1050A-O malzeme, akrilik DP-8405 yapıştırıcı uygulamasıyla bal peteği sandviç
kompozitin farklı varyasyonların imalatı gerçekleştirilmiş üç nokta eğme testleri, düşen ağırlık
darbe testleri ve ANSYS Mechanical yazılımı yardımıyla sonlu elemanlar analizleri yapılmış ve
veriler karşılaştırılmıştır. Yeni bir çekirdek formu olarak düşünülüp değerlendirilen S şekilli
çekirdek yapısının farklı et kalınlığı, yarıçap ve çekirdek yükseklikli varyasyonların, eğme ve
darbe test ve analizleri yapılmış olup çekirdek et kalınlığındaki artışın eğme ve darbe testlerinde
mekanik özelliklerde iyileşme sağladığı, eğme performansında çekirdek diziliminde düz-ters
dizilimin aynı çekirdek grubundaki düz dizilime göre ve et kalınlığında artışla elde edilen
gruplara göre mekanik özelliklerde pozitif yönlü iyileştirme sağladığı sonuçlarına ulaşılmıştır.

Abstract:
The impact, high wear resistance, lightweight, high strength, and corrosion resistance of
honeycomb sandwich structures make them extremely valuable in material science and
application domains. Composite material technology provides the desired lightness, improved
mechanical properties, and insulation in situations where existing material properties are
insufficient to meet the needs. This is done to meet the demand for continuous and innovative
supply in various areas of life, such as food, electronics, construction, aviation, space, maritime,
land transportation, and railway logistics services. For such circumstances, solutions exist. In
the thesis study, different variations of the honeycomb sandwich composite were manufactured
with the lower and upper layer stainless steel-316 sheets, S-shaped core aluminum 1050A-O
material with original design geometric features, acrylic DP-8405 adhesive application, three-
point bending tests, falling weight impact tests, and ANSYS. Mechanical software was used to
perform finite element calculations, and the results were compared. Bending and impact tests,
as well as analyses of different wall thickness, radius, and core height variations of the S-shaped
core structure, which is considered and evaluated as a new core form, have been carried out, and
it has been demonstrated that increasing core wall thickness improves mechanical properties in
bending and impact tests and that the straight-reverse alignment in the core arrangement
improves bending performance. It has been determined that it improves mechanical
characteristics over the straight arrangement in the same core group and the groups formed by
increasing wall thickness.