Authors: Şenol Şahin | Ayşegül Bodur Yılmaz | Ferhat Akpınar
Source: Kocaeli Üniversitesi - AVESİS (article, 2025-05-15)
Field: Materials Science — Polymers and Plastics

Polipropilen Blok Kopolimer Numunelerde Genleme Hızının Çekme Davranışına Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi ve ANSYS TN Modeliyle Sayısal Analizi <span style="font-size:11.0pt;line-height:115%;font-family:&quot;Times New Roman&quot;,serif;mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-ansi-language:TR;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA">Bu çalışmada, polipropilen blok kopolimer (PPB) malzemeden üretilennumunelere farklı genleme hızlarında tek eksenli çekme testleri uygulanmıştır.Her bir genleme hızı için zamana bağlı olarak gerilme, genleme ve kuvvetdeğerleri kaydedilmiş, bu sayede malzemenin hız bağımlı mekanik tepkisi detaylıbir şekilde incelenmiştir. Elde edilen deneysel veriler, ilgili genlemehızlarına karşılık gelen gerilme – genleme eğrileri üzerinde değerlendirilmişve genleme hızı arttıkça maksimum gerilme değerinin sistematik biçimdeyükseldiği gözlemlenmiştir. Bu durum, PPB malzemenin genleme hızına duyarlı birdavranış sergilediğini ortaya koymaktadır. Tek eksenli çekme testlerisonrasında numuneler incelenmiştir ve kalıcı deformasyon oluştuğubelirlenmiştir.</span><span style="font-size:11.0pt;line-height:115%;font-family:&quot;Calibri&quot;,sans-serif;mso-ascii-theme-font:minor-latin;mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-hansi-theme-font:minor-latin;mso-bidi-font-family:&quot;Times New Roman&quot;;mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:TR;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA"> </span><span style="font-size:11.0pt;line-height:115%;font-family:&quot;Times New Roman&quot;,serif;mso-fareast-font-family:Calibri;mso-fareast-theme-font:minor-latin;mso-ansi-language:TR;mso-fareast-language:EN-US;mso-bidi-language:AR-SA">Bu bulgular, malzemeninviskoelastik – viskoplastik karakteristiğe sahip olduğunu işaret etmektedir. Malzemedavranışlarının modellenmesi, deneysel veri gereksinimini azaltarak farklıyükleme koşullarındaki mekanik tepkinin öngörülebilir hale getirilmesinisağlamaktadır. Böylece hem zaman hem de maliyet açısından önemli avantajlarelde edilmektedir. Literatürde, ANSYS Tree Network (TN) modeli, viskoelastik – viskoplastiközellikler gösteren termoplastik malzemelerin mekanik davranışlarını temsiledebilmek amacıyla geliştirilmiş ileri düzey bir malzeme modeli olaraktanımlanmaktadır.TN modeli, genel bir model olarak bilinen paralel ağ modelininözelleştirilmiş bir türevi olup, malzeme davranışlarını yüksek doğruluklatemsil edebilme kapasitesine sahiptir. Ancak, sahip olduğu karmaşık yapınedeniyle, diğer modellere kıyasla daha kapsamlı ve hassas bir kalibrasyonsüreci gerektirmektedir. Bu çalışmada, ANSYS yazılımı kullanılarak Tree Network(TN) modeline ait malzeme parametreleri, farklı genleme hızlarında elde edilendeneysel veriler esas alınarak kalibre edilmiştir. Yarı – statik çekme testlerisayısal ortamda modellenmiş ve elde edilen simülasyon sonuçları, deneyselbulgularla karşılaştırılarak analiz edilmiştir. Yapılan değerlendirmelersonucunda, TN modeliyle elde edilen gerilme – genleme eğrilerinin, deneyselverilerle yüksek düzeyde uyum sağladığı belirlenmiştir. Kalibrasyon sürecindekullanılan test verilerinden bağımsız olarak, farklı bir genleme hızı altındagerçekleştirilen kontrol deneyi hem deneysel hem de sayısal yöntemlerleuygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar arasında yüksek düzeyde bir korelasyongözlemlenmiştir. Bu bulgular doğrultusunda, kalibre edilen TN modelinin farklıyükleme koşullarında malzeme davranışlarını başarılı bir şekilde öngörebildiğive fiziksel deney ihtiyacını azaltarak zaman, iş gücü ve maliyet açısındananlamlı avantajlar sağladığı sonucuna varılmaktadır.</span> Shell (structure) ; Materials testing ; Finite element method Polymer Nanocomposites and Properties ; Natural Fiber Reinforced Composites ; Cellular and Composite Structures