E-Cam/Epoksi Kompozitlerde Lif Doğrultularının Gerilme Gevşeme Davranışı Üzerindeki Etkisi

Benzer belgeler
KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06531, ANKARA ÖZET

PETEK YAPILI SANDVİÇ YAPILARDA KÖPÜK DOLGUNUN KRİTİK BURKULMA YÜKÜNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK TESPİTİ

İKİ BOYUTLU RASGELE DAĞILI E-CAM LİFİ/POLYESTER MATRİS KOMPOZİTLERDE YÜKLEME HIZININ MUKAVEMET ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Teknoloji Fak. Enerji Sistemleri Mühendisliği Böl. Muğla b

Kompozit Malzemeler. Tanım:

Kompozit Malzemeler. Tanım:

DÖRTGEN DELİKLİ KOMPOZİT LEVHALARDA ELASTO- PLASTİK GERİLME ANALİZİ

ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİT MALZEMELER İÇİN MİKROMEKANİK ESASLI KIRIM KISTASI EMRE FIRLAR KAAN BİLGE MELİH PAPİLA 0º 90º 90º 0º

Betonların Güçlendirilmesinde FRP Kompozitlerin Hibrit Olarak Kullanımın etkisi

UNİFORM SICAKLIK UYGULANMIŞ METAL MATRİSLİ KOMPOZİT DİSKİN ISIL GERİLME ANALİZİ

Düzlemine Dik Doğrultuda Yüklenmiş Tabakalı Kompozit Levhalarda Elasto-Plastik Gerilme Analizi

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ

Malzemenin Mekanik Özellikleri

ATIK KUMAŞ TAKVİYELİ POLİMER MATRİSLİ KOMPOZİTLERİN DARBE VE ÇEKME DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 9 Sayı: 3 sh Ekim 2010

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

İÇERİSİ BETON İLE DOLDURULMUŞ ÇELİK BORU YAPI ELEMANLARININ DAYANIMININ ARAŞTIRILMASI ÖZET

Fiber Kesiti, Fiber Boyu Ve Malzeme Değişiminin Fiber Matris Arayüzeyindeki Lineer Elastik Gerilme Dağılımına Etkisi

Kompozit Malzemeler ve Mekaniği. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

TAKVĠYELĠ PLASTĠKLERĠN KAYNAK KABĠLĠYETĠ VE DAYANIMININ ĠNCELENMESĠ

Kürleşme sıcaklığı ve süresinin cam/polyester kompozit kirişlerin serbest titreşim ve burkulma davranışına etkileri

Doç. Dr. Buket OKUTAN BABA

DOKUMA E-CAM/POLYESTER NANO SİLİKA KOMPOZİTLERİN EĞİLME ÖZELLİKLERİ

Yüksek Sıcaklık Sonrası Farklı Sınıflardaki Betonarme Çeliklerinin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

ÖZGEÇMİŞ VE YAYINLAR

Uzay Çatı Sistemlerinin ANSYS Paket Programı Kullanılarak Statik Analizi

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

Kompozit Malzemeler. Polimer kompozit malzemeler reçine (Matrix) ve takviye (Reinforcement) bileşenlerinden oluşur.

TABAKALI KOMPOZİT PLAKALARIN YARI STATİK PENETRASYON YÜKLERİ ALTINDAKİ DAVRANIŞLARININ ARAŞTIRILMASI

Faz Malzeme Oranının Polimer Beton Özellikleri Üzerindeki Etkisinin Araştırılması

BETONARME KİRİŞLERİN KOMPOZİT MALZEMELER İLE GÜÇLENDİRİLMESİ. Zeki ÖZCAN 1 ozcan@sakarya.edu.tr

TABAKALI KOMPOZİT PLAKLARIN AĞIRLIK DÜŞÜRME TESTİ SONRASI BASI MUKAVEMETLERİNİN BELİRLENMESİ. Mehmet Aktaş, Yusuf Arman, Ramazan Karakuzu

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted : tabaka dizilimi için ve en düşük hasar yükü ise N ile [60 0 ] 4

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Cam Elyaf Katkılı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının Yapay Sinir Ağları İle Tahmini

RTM YÖNTEMİYLE ÜRETİLEN CAM/POLYESTER KOMPOZİT PLAKALARDA CAM-DOKUMA TİPİ, İSTİFLEME SIRASI VE TABAKA SAYISININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

Effect of Glass Fiber Addition on the Compressive and Tensile Strength of Concrete

Malzemelerin Mekanik Özellikleri

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Fiber Takviyeli Polimer (FRP) Uygulanan Betonarme Kirişlerde Moment-Eğrilik İlişkisi

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Yapı ve Deprem Uygulama Araştırma Merkezi

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

Alkaliye Dayanıklı Cam Elyafla Güçlendirilmiş Betonun Performansı YUWARAJ M. GHUGAL* AND SANTOSH B. DESHMUKH

Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted : tabaka dizilimi için ve en düşük hasar yükü ise N ile [60 0 ] 4

HAVACILIKTA KULLANILAN KOMPOZİT YAPILARDA İKİLİ BURÇ UYGULAMASININ İNCELENMESİ

GFRP profil aşınma performansının klasik beton aşınma özellikleri ile karşılaştırılması

DENİZ SUYU KOROZYON ORTAMINDA BAZALT/EPOKSİ KOMPOZİTLERİN MEKANİK DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ. İbrahim DEMİRCİ 1,*, Ahmet AVCI 1

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

Halil Karakoç a, Hanifi Çinici b,ramazan Çıtak c

2016 yılında başlayan/devam eden Yüksek Lisans 2 18 Doktora -- 4 TOPLAM 2 23

ÇELİK LİFLERİN TAZE BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ EFFECT OF STEEL FIBERS ON FRESH CONCRETE PROPERTIES

Mete Onur KAMAN Fırat Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Elazığ ÖZET

DAİRESEL DELİKLİ TABAKALI KOMPOZİT LEVHALARDA DENEYSEL VE SAYISAL HASAR ANALİZİ

CAM FĠBER TAKVĠYELĠ PLASTĠKLERĠN FĠZĠKSEL VE MEKANĠK ÖZELLĠKLERĠNĠN BELĠRLENMESĠ

AŞINDIRICI PARTİKÜL KARIŞIMLARININ CAM KEÇE TAKVİYELİ POLİFENİLEN SULFİD MATRİSLİ KOMPOZİTLERİN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARINA ETKİLERİ

Cam Elyaf Takviyeli Kompozitlerin Düşük Hızlı Darbe Davranışlarının Nümerik Analizi

MALZEME BİLİMİ Güz Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv MYO. Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu

6.1. Yüksek Lisans Tezleri 6.2. Doktora Tezleri. 7. Yayınlar

SERİ ÇİFT PİMLİ SANDVİÇ KOMPOZİT PLAKALARDAKİ HASAR YÜKÜNÜN YAPAY ZEKÂ TEKNİKLERİ KULLANARAK BULUNMASI

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

CAM ELYAFLA GÜÇLENDİRİLMİŞ DOĞAL ELYAF TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN GELİŞTİRİLMESİ ÖZET

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

2015 yılında başlayan/devam eden Yüksek Lisans - 13 Doktora 1 1 TOPLAM 1 14

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

TAMİR EDİLMİŞ DOĞAL LİF TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN MEKANİK DAYANIMLARI

PLASTİKLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Cam Elyaf Takviyeli Plastik Kompozitlerde Delme Parametrelerinin Deformasyon Faktörüne Etkisinin Araştırılması

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 1 s Ocak 2006 SOĞUK ÇEKİLMİŞ LEVHA MALZEMELERDE GERİLME ANALİZİ

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF ADHESIVE JOINTS BONDED EPOXY ADHESIVE INCLUDED Al 2O 3 NANOPARTICLE

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

Pultruzyon Metodu ile Üretilen Cam Fiber Takviyeli Plastik Profillerin Sera Modellemesinde Kullanılması

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

Karma Bağlantılı Kompozit Plaklarda Farklı Sıcaklıklar Etkisiyle Oluşan Gerilmelerin Analizi

Ortasında delik bulunan eğrisel yüzeyli kompozit plakların burkulma davranışı

CAM ELYAF TAKVĐYELĐ POLYESTER MATRĐSLĐ KOMPOZĐT MALZEMELERDE (CTP) ELYAF TABAKA SAYISINA BAĞLI MEKANĐK ÖZELLĐKLERĐN VE DARBE DAYANIMININ ĐNCELENMESĐ

MECHANICS OF MATERIALS

Betonarme Kirişlerin Karbon Elyafla Güçlendirilmesi Üzerine Deneysel Bir Araştırma

Pirinç(MS58) ve Çelik(ST37) Malzemelerinden Yapılmış Kirişlerin Deneysel, Teorik ve Sonlu Elemanlar Yöntemi Kullanılarak Çökme Analizinin Yapılması

Kompozit malzemelerde yapışma bağlantılarının mukavemeti üzerine yama fiber takviye açısı etkisi

Hamit Adin 1 Bahattin İşcan 2 Aydın Turgut 3 ENGINEERING SCIENCES Batman University 1-2 Received: July 2009 Firat University 3

GFRP Kutu Profil Aşınma Özelliklerinin Farklı Dayanımlardaki Betonlar ile Karşılaştırılması

II. ULUSAL EGE KOMPOZİT MALZEMELER SEMPOZYUMU KASIM 2013

FRP Donatı Çekme Testlerinde Numune Başlık Özeliklerinin Çekme Test Sonuçlarına Etkilerinin Araştırılması

KADEMELENDİRİLMİŞ KÖPÜK MALZEMELERİN SANDVİÇ KİRİŞİN DARBE DAVRANIŞINA ETKİSİ

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ M-220 ÇEKME DENEYİ

MAK 4087 KOMPOZİT MALZEME MEKANİĞİ

Transkript:

Fırat Üniv. Müh. Bil. Dergisi Science and Eng. of Fırat Univ. 29(1), 219-225, 217 29(1), 219-225, 217 E-Cam/Epoksi Kompozitlerde Lif Doğrultularının Gerilme Gevşeme Davranışı Üzerindeki Etkisi Özet Mustafa ÖZEN Harran Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Şanlıurfa, Türkiye. mustafaozen@harran.edu.tr (Geliş/Received: 1.1.217; Kabul/Accepted: 24.2.217) Bu çalışmada, E-cam elyaf takviyeli epoksi matrisli kompozit plakalarda lif doğrultularının malzemenin gevşeme özelikleri üstündeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Bu kapsamda, Vakum destekli reçine infüzyon yöntemi (VDRİY) kullanılarak imal edilen kompozit plakalardan, 9 ve 45 doğrultularında çekme numuneleri hazırlanmıştır. İlk olarak statik çekme testi sonucunda malzemelerin çekme dayanımları, yüzde uzamaları ve Elastisite Modülleri tespit edilmiş. Daha sonra yüzde uzama değeri.5 seçilerek gevşeme testleri yapılmıştır. Gerilme gevşeme oranının lif doğrultusuyla ilgili olduğu görülmüştür. Yapılan deneyler sonucunda maksimum gevşemenin 45 oryantasyonlu numunelerde gerçekleşirken minimum gevşemenin konfigürasyonlu numunelerde gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Cam Elyaf/Epoksi Kompozit, Gerilme-Gevşeme Davranışı, Lif Doğrultusu Abstract The Effect of Fiber Directions on Stress Relaxation Behavior of E- Glass/Epoxy Composites In this study, the effects of fiber orientations on the stress relaxation behavior of composite plates reinforced with E-glass fiber and epoxy matrix were experimentally investigated. In this scope, tensile samples were prepared in, 9 and 45 directions from the composite plates manufactured by Vacuum Assisted Resin infusion Method (VARIM). Firstly, the ultimate tensile strength, strain and modulus of elasticity of the materials were determined from the results of the static tensile test. After that, the strain value was selected as.5 and relaxation tests were performed. It is seen that the stress - relaxation ratio is directly related to the fiber orientation. It has been observed that the maximum stress-relaxation rate takes place at 45 oriented specimens while the minimum stress-relaxation rate takes place at configuration specimens. Keywords: E-Glass/Epoxy Composite, Stress-Relaxation Behavior, Fiber Direction. 1. Giriş Kompozit malzemelerin kullanımı, yüksek dayanım/yoğunluk ve yüksek elastisite modülü/yoğunluk oranlarına sahip olmaları nedeniyle hızlı bir şekilde artış göstermektedir. Kompozit malzemelerin %9 a yakın kısmını polimer esaslı matrisler oluşturmaktadır. Polimer malzemeler viskoelastik malzemeler olup mekanik özelikleri zamana bağlı olarak değişim göstermektedir. Bu nedenle polimer matrisli kompozitlerin uzun dönem mekanik özeliklerinin araştırılması oldukça önemlidir. Polimer matrisli kompozitlerin viskoelastisite davranışı polimer matrislerin uzun moleküler zincirlerinden kaynaklanmaktadır. Sürünme ve gevşeme testleri kompozitlerin uzun dönem mekanik performanslarının tespiti için en çok kullanılan metotlarıdır. Gevşeme özelliği malzemelerin zamana bağlı olarak davranışını temsil ettiğinden, malzemenin çalışma ömründe oldukça önemli bir role sahiptir [1,2]. Vakum infüzyon işleminin amacı, reçinenin mümkün olan en kısa sürede nihai hedefine ulaşması ve düşük boşluk içeriğine sahip bir parça üretilmesidir. Vakum destekli reçine infüzyon tekniği özelikle çok büyük kompozit yapıların imalatında ve onarımında kullanılan aletlerin maliyetini düşürmesi nedeniyle son yıllarda çok tercih edilen bir imalat teknolojisi haline gelmiştir [3-6].

E-Cam/Epoksi Kompozitlerde Lif Doğrultularının Gerilme Gevşeme Davranışı Üzerindeki Etkisi Yeni geliştirdikleri kauçuk basınç kalıplama yöntemiyle imal edilen cam elyaf takviyeli polyester kompozitlerin gevşeme davranışları Kar ve diğ. [7] tarafından incelenmiştir. Geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında geliştirdikleri yöntemle imal edilen kompozitlerde gevşeme oranının daha küçük olduğu tespit edilmiştir. Yüksek sıcaklıklarda ve yüksek yüzde uzama seviyelerinde tek yönlü T8H/3631 karbon/epoksi kompozitlerin gerilme gevşeme davranışları Kawai ve diğ. [8] tarafından araştırılmıştır. Çalışmalarında, lif oryantasyonunun ve uzun süreli yüzde uzamanın etkilerini incelemek için 1 C sıcaklıkta beş farklı oryantasyon ve üç farklı yüzde uzama seviyesi için gevşeme testleri gerçekleştirilmiştir. Kompozitin gerilme gevşeme miktarının lif doğrultusuna bakmaksızın zamanla sıfır olmaya çalıştığını sonucuna varılmıştır. Tek eksenli testlerle, PTFE kaplanmış membran malzemelerinin farklı sıcaklıklardaki gerilme gevşeme davranışları Zhang ve diğ. [9] tarafından incelenmiş ve daha sonra mevcut viskoelastik modellerin birkaçı basit şekilde sunulmuştur. Sıcaklıktaki artışın, membran malzemenin gevşeme miktarını düşürdüğü ve nihai denge değerini artırdığını tespit edilmiştir. Safraoui ve diğ. [1], kısa cam elyaf ile takviye edilmiş polipropilen termoplastik kompozitlerin viskoelastik davranışını incelemiştir. Kalıp sıcaklığındaki artış ve elyaf yüzeyindeki boyutlandırma işleminin malzemenin gerilme gevşeme davranışında iyileştirmeye yol açacağı belirtilmiştir. Sreekala ve diğ. [11] kısa palmiye lifleri ile takviye edilmiş fenol-formaldehit kompozitlerinin gerilme gevşemelerini elyaf yükleme, elyaf iyileştirme, fiziksel yaşlandırma ve şekil değiştirme seviyelerine bağlı olarak incelemiştir. Muz lifleri ile takviye edilmiş polyester kompozitlerin gerilme gevşeme davranışları Pothan ve diğ. [12] tarafından incelenmiştir. Çalışmaları sonucunda Poliyester matrise lif eklemenin gevşeme oranını düşürdüğünü tespit edilmiştir. Ayrıca muz liflerinin cam lifleriyle hibritlenmesininde gerilme gevşeme miktarını düşürdüğünü gözlemlenmiştir. Tang ve Felicelli [13], polimer kompozitlerin gevşeme rijitliğini karakterize etmek için mikromekanik bir model geliştirmiştir. Geliştirdikleri model ile diğer sonlu eleman çözümlerinde kullanılan birçok yükleme ve sınır şartlarına gerek kalmadan tüm gevşeme rijitlik katsayıları eş zamanlı olarak hesaplanabilmektedir. Abadi [14], çalışmasında lif takviyeli polimerlerin gevşeme davranışını mikromekanik olarak analiz etmiştir. Geliştirdiği analitik yöntem ile grafit/epoksi kompozitlerin gevşeme davranışını hesaplamış ve sonuçları mikromekanik bir sonlu elaman modeli ile karşılaştırmıştır. Kompozit malzemelerin lineer anizotropik viskoelastik davranışı için analitik ve nümerik sonuçlar arasında çok iyi bir korelasyon olduğu belirtilmiştir. Bu çalışmada Vakum Destekli Reçine İnfüzyon Yöntemi (VDRİY) kullanılarak üretilen cam elyaf takviyeli Epoksi matrisli kompozit plaklarda elyaf doğrultusunun malzemenin gevşeme özelikleri üstündeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. 2. Materyal ve Metot Bu çalışmada takviye malzemesi olarak yoğunluğu 32 g/m 2 olan tek yönlü cam elyaf kumaş seçilmiştir. Termoset polimer matris malzemesi olarak çift bileşenli Araldite LY 564 epoksi ile Aradur 3487 BD sertleştirici seçilmiştir. Kompozit plakada takviye malzemesi için 1 kat 6x8 cm boyutlarında 1536 gr tek yönlü cam elyaf kumaş hazırlanmıştır. Matris malzemesi için 1145 gr epoksi ve 39 gr sertleştiriciden hazırlanan karışım kullanılmıştır. Hazırlanan takviye kumaşları Şekil 1 de gösterildiği gibi 1 bar basınçla vakum ortamına alınmıştır. Vakum sızdırmazlığının sağlanmasından sonra epoksi karışımının takviye kumaşlarına infüzyonu sağlanmıştır. Reçinelerin tüm takviye kumaşlarına infüzyonundan sonra vakum ortamında sistem 2 saat boyunca 1 C sıcaklıkta kürlenmeye bırakılmıştır. 22

Mustafa ÖZEN Şekil 1. Vakum destekli reçine infüzyon yönteminin şematik resmi Hazırlanan kompozit plakalardan, 9 ve 45 doğrultularında çekme numuneleri Şekil 2 de gösterilen boyutlarda kesilmiştir. Numunelere ek olarak çekme numunelerinin uç noktalarının güçlendirilmesi için kompozit plakadan 25x75 mm boyutlarında parçalar kesilmiş ve deney numunelerine Şekil 2 de gösterildiği gibi yapıştırılmıştır. Şekil 2. Numune boyutları Hazırlanan numunelerin çekme dayanımı ve maksimum yüzde uzama değerlerinin belirlenmesi için, 9 ve 45 doğrultularındaki numunelerden üçer adet alınarak tek eksenli çekme deneyine tabi tutulmuştur. Tüm deneyler Shimadzu AGS-X Plus marka çekme cihazıyla gerçekleştirilmiştir. Numuneler sabit bir deplasman oranı olarak 1 mm/dak hızla çekilmiş ve yüzde uzamaların tespiti için temassız dijital video ekstansiyometre cihazı kullanılmıştır. Bu deneyler esnasında, 9 ve 45 doğrultusundaki numuneler için elastisite modülleri, çekme dayanımları ve maksimum yüzde uzama değerleri hesaplanmıştır. Tek eksenli çekme deneyine ait ortalama sonuçlar Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Tek eksenli çekme deney sonuçları Elastisite Modülü (GPa) Çekme Dayanımı (MPa) Maksimum Yüzde Uzama (%) numuneler 36.7 65.11 2.21 9 numuneler 13.5 88.68 2.2 45 numuneler 5.9 71.74 5.33 Bu çalışmada gevşeme testi için sabit yüzde uzama değeri olarak; tüm konfigürasyonların gerilme şekil değiştirme diyagramları incelenmiş olup bu konfigürasyonlarda hasara neden olmayacak bir değer olan %.5 sabit yüzde uzama değeri seçilmiştir. Numuneler belirlenen sabit yüzde uzama değerine ulaşana kadar 1 mm/ dak sabit hızla çekilmiş ve istenen yüzde uzama değerine ulaşıldıktan sonra gerilme gevşeme davranışının incelenmesi için deformasyon kontrolü kullanılmış ve numuneler 3 saat boyunca bu belirlenen yüzde uzama konumunda bekletilmiştir. Tüm numuneler için yükün zamanla değişim verileri kaydedilmiştir. Bekleme süresinin 3 saat olarak belirlenmesinin nedeni ise yapılan deneyler sonucunda gerilme değişim miktarlarının bu süreden sonra %.5 den daha küçük olmasıdır. Tüm deneyler oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. 221

E-Cam/Epoksi Kompozitlerde Lif Doğrultularının Gerilme Gevşeme Davranışı Üzerindeki Etkisi yapıda oluşan kısmi hasara bağlı olarak eğimin azaldığı gözlemlenmiştir. 3. Sonuçlar Gerilme (N/mm2 ) Statik çekme testi sonucunda derece oryantasyonlu numunelere ait çekme dayanımı değeri liflerin uygulanan yük doğrultusunda olması nedeniyle beklenildiği üzere diğer iki konfigürasyona göre daha yüksek çıkmıştır. En küçük çekme dayanımı değeri ise 45 derece oryantasyona sahip numunelerde gerçekleşmiştir. Bilindiği üzere tek eksenli normal gerilme durumunda maksimum kayma gerilmesi değeri 45 derecelik düzlemlerde oluşur. 45 derece numunelerde kayma gerilmesinin maksimum olduğu bu doğrultuda lif ile matris ara yüzeyindeki mekanik bağlar bulunmaktadır. Dolayısıyla bu numunelerde ara yüzeyde bulunan yapışma bölgesinde hasar gerçekleşmiş ve çekme dayanımı değeri diğer iki konfigürasyona göre daha düşük çıkmıştır. Her üç konfigürasyona ait elastisite modülerinin bulunabilmesi için numunelere ait gerilme yüzde uzama diyagramları Şekil 3. de ki gibi çizilmiştir. Şekil 3.a da oryantasyonuna ait numunelerin sonuçları verilmiştir. Şekilden görüldüğü gibi bu numuneler maximum gerilme değerine ulaşana kadar lineer bir davranış göstermektedir. Halbuki 9 ve 45 oryantasyonuna sahip numunelerde maksimum gerilme değerine ulaşıncaya kadar iki farklı eğim gözlemlenmiştir (Şekil 3b. ve c). Bu numuneler 65 MPa arasında daha yüksek eğim değerlerine sahip iken 65 MPa dan maksimum gerilme değerine geçiş bölgesinde daha düşük eğim değerlerine sahip oldukları görülmektedir. oryantasyonlu numunelerde lifler uygulanan yük doğrultusundayken diğer iki konfigürasyonda yük ve lifler arasında daha önce belirtilen 9 ve 45 oryantasyon açıları mevcuttur. Buna bağlı olarak yük doğrultusunda lif bulunan konfigürasyonda yüklerin tümü lifler tarafından taşınırken diğer iki konfigürasyonda yükler lif ve matris malzemeleriyle taşınmaktadır. Matris malzemelerinin dayanım değerleri lif malzemesine göre daha küçük olduğundan belli bir gerilme değerinden (yaklaşık 65 MPa) önce yapının gerilme yüzde uzama davranışında daha büyük bir eğim gözlemlenirken, bu noktadan sonra matris malzemede meydana gelen hasar nedeniyle 7 6 5 4 3 2 1.1 Yüzde Uzama (%).2 a) 12 Gerilme (N/mm2 ) 1 8 6 4 2.5.1.15 Yüzde Uzama (%).2 b) 8 Gerilme (N/mm2) 6 4 2.2.4 Yüzde Uzama (%).6 c) Şekil 3. Tek eksenli çekme deneyi sonunda gerilme yüzde uzama diyagramları a) oryantasyonlu numuneler b) 9 oryantasyonlu numuneler c) 45 oryantasyonlu numuneler Tüm konfigürasyonlar için 3 saat süresince ve sabit oda sıcaklığında %.5 şekil değişimi altında gerilme değişimini göstermek amacıyla Şekil 4 de verilen gerilme zaman grafiği çizilmiştir. Tek eksenli çekme deneyi esnasında %.5 uzama değeri anında, 9 ve 45 222

Gerilme (MPa) Mustafa ÖZEN oryantasyonlu numuneler için gerilme değerleri sırasıyla ortalama 186.69 MPa, 75.7 MPa ve 31.32 MPa olarak ölçülmüştür. 3 saatlik gevşeme süresi sonunda ise, 9 ve 45 oryantasyonlu numuneler için gerilme değerleri sırasıyla ortalama 163.59 MPa, 61.8 MPa ve 21.97 MPa olarak ölçülmüştür. 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 9 45 1 2 3 4 5 6 7 8 9111 Zaman (saniye) Şekil 4. %.5 Şekil değişiminde gevşeme davranışı Gevşeme davranışının zamanla olan değişimini göstermek amacıyla Şekil 5 de her 1 saniye zaman süresince gerçekleşen gerilme gevşeme yüzdeleri verilmiştir. Her üç konfigürasyon içinde ilk 1 saniye sonunda maksimum gerilme gevşemesi gerçekleşirken zaman ilerledikçe gevşeme davranışının düştüğü gözlemlenmiştir. İlk 1 saniyelik dilimde gerilme değerindeki düşüş yüzdesi, 9 ve 45 oryantasyonlu numuneler için sırasıyla ortalama % 9.9, % 13.64 ve % 2.94 olarak ölçülmüşken, son 1 saniyelik dilim için %.1, %.22 ve %.47 olarak ölçülmüştür. Ayrıca tüm zaman dilimlerinde maksimum gevşemenin 45 oryantasyonlu numunelerde gerçekleşirken minimum gevşemenin konfigürasyonlu numunelerde gerçekleştiği gözlemlenmiştir. %,5 uzama değeri anındaki gerilme ile 3 saat sonra aynı yüzde uzama değerinde ölçülen gerilme değerlerinin değişim miktarları, 9 ve 45 oryantasyonlu numuneler için sırasıyla ortalama %12.68, %19.58 ve %32.79 olarak ölçülmüştür. 223

.9 1.79 3.43.48 1.1 1.98.34.7 1.38.23.54 1.9.19.43.89.18.37.77.14.33.68.12.28.61.11.26.53.1.22.47 Gerilme Gevşemesi (%) 9.9 13.64 2.97 E-Cam/Epoksi Kompozitlerde Lif Doğrultularının Gerilme Gevşeme Davranışı Üzerindeki Etkisi 25 2 15 9 45 1 5 4. Tartışma Zaman (saniye) Şekil 5. Sabit şekil değişimi altında gerilme değerinin zamana bağlı yüzde değişimi Vakum destekli reçine infüzyon yöntemi (VDRIY) ile üretilen cam elyaf takviyeli epoksi matrisli kompozit plakalarda elyaf doğrultusunun gerilme gevşemesi üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiş olup aşağıda belirtilen sonuçlar elde edilmiştir. 1. Her üç oryantasyon için gerilme gevşeme oranının artan zamanla birlikte azaldığı görülmüştür. 2. Cam elyaf takviyeli epoksi matrisli kompozit plakalarda ilk 1 saniyelik periyottan sonraki gerilme gevşeme oranındaki değişim miktarlarının küçük değerler aldığı görülmüştür. 3. Gerilme gevşeme oranındaki maksimum düşüş 45 oryantasyonlu plakalarda gözlemlenirken minimum düşüşün oryantasyonlu plakalarda oluştuğu görülmüştür. 4. Elyaf takviyeli kompozit plakalarda gerilme gevşeme davranışının elyaf doğrultusuyla doğrudan bağlantılı olduğu görülmüştür. 5. Kaynaklar 1. Fedors, R.F., Chung, S.Y., Hong, S.D. (1985). Stress-relaxation and stress-strain behavior of poly(ethylene-co-vinylacetate) at varying 224 crosslink density. Journal of Applied Polymer Science, 3, 2551-2563. 2. MacKenzie, C.I., Scanlan, J. (1984). Stress relaxation in carbon-black-filled rubber vulcanizates at moderate strains. Polymer, 25, 559-568. 3. Wisojodharma L.A., Roseno S. (212). The Use of Vacuum Assisted Resin Infussion Process on the Manufacturing of Wind Blade Composites. Journmal of Materials Science and Engineering A, 2, 72-76 4. Poodts, E., Minak, G., Dolcini, E., Donati, L. (213). FE analysis and production experience of a sandwich structure component manufactured by means of vacuum assisted resin infusion process. Composites: Part B, 53, 179-186. 5. Fang, H., Mao, Y., Liu, W., Zhu, L., Zhang, B. (216). Manufacturing and evaluation of Largescale Composite Bumper System for bridge pier protection against ship collision. Composite Structures, 158, 187-198. 6. Scalisi, T., Pitarresi, G., Badagliacco, D., Fiore, V., Valenza, A. (216). Mechanical properties of basalt fiber reinforced composites manufactured with different vacuum assisted impregnation techniques. Composites Part B, 14, 35-43. 7. Kar, K.K, Sharma, S.D., Kumar, P., Mohanty, A. (28). Stress relaxation behavior of glass fiberreinforced polyester composites prepared by the newly proposed rubber pressure molding. Polymer Composites, 29, 177-197.

Mustafa ÖZEN 8. Kawai, M., Kazama, T., Masuko, Y., Tsuda, H., Takahashi, J., Kemmochi, K. (24). Stress relaxation behavior of unidirectional carbon/epoxy composites at elevated temperature and analysis using viscoplasticity model. JSME International Journal Series A, 47, 8-16. 9. Zhang, Y., Xu, S., Zhang, Q., Zhou, Y. (215). Experimental and theoretical research on the stress-relaxation behaviors of PTFE coated fabrics under different temperatures. Advances in Materials Science and Engineering, 1-12. 1. Safraoui, L., Haddout, A., Benhadou, M., Rhrich, F., Villoutreix, G. (214). Experimental study and modeling of the relaxation behavior of the injected polypropylene composites reiforced with short glass fibers. İnternational Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 4, 81-87. 11. Sreekala, M.S., Kumaran, M.G., Joseph, R., Thomas, S. (21). Stress-relaxation behaviour in composites based on short oil-palm fibres and phenol formaldehyde resin. Composites Science and Technology, 61, 1175-1188. 12. Pothan, L.A., Neelakantan, N.R., Rao, B., Thomas, S. (24). Stress relaxation behavior of banana fiber-reinforced polyester composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 23, 153-165. 13. Tang, T., Felicelli, S.D. (215). Computational evaluation of effective stress relaxation behavior of polymer composites. İnternational Journal of Engineering Science, 9, 76-85 14. Abadi, M.T. (29). Micromechanical analysis of stress relaxation response of fiber-reinforced polymers. Composites Science and Technology, 69, 1286-1292. 225