200 Kopozit Malzeeler 200-20 oru ve Çözüleri Yrd. Doç. Dr. Mehet KTŞ
UŞK ÜNİVRİTİ MÜHNDİLİK FKÜLTİ MKİN MÜHNDİLİĞİ KOMPOZİT MLZMLR DRİ VİZİ 07.2.200 ORU- Kopozit alzeelerin tanıını yaparak (5P) aşağıdaki iber dizilişlerini açık olarak yazınız. (a) [(±45/0) ] (5P) (b) [90 /45 /±30 ] (5P) ORU-2 (a) ietrik, (b) balans (denge), (c) açı kat, (d) çapraz kat ve (e) yarı izotropik tabakalara birer örnek veriniz (5P). ORU-3 Proil çeke yönteini şekil çizerek açıklayınız (0P). ORU-4 Kopozit alzeelerin ekanik özelliklerinden olan ve 2 yi (a) deneysel olarak, (b) teorik olarak belirleyiniz (30P). ORU-5 Karbon/epoksiden yapılış bir kopozit levhanın iber haci oranı %60 olup iberin kopa ukaveeti 2,3GPa, elastisite odülü 30GPa ve atriks alzeesinin kopa ukaveeti ve elastisite odülü sırasıyla 40MPa ve 3GPa olduğuna göre (a) kopozit levhanın iber yönünde ve ibere dik yöndeki elastisite odüllerini (b) kopozit levha çeki yüküne aruz bırakıldığında iber ve atriksin aksiu uzaasını bulunuz (30P). ınav süresi 60 dakikadır BŞRILR Yrd. Doç. Dr. Mehet KTŞ Yrd. Doç. Dr. Mehet KTŞ-2
KOMPOZİT MLZMLR VİZİ ÇÖZÜMLRİ ORU- Kopozit alzeelerin tanıını yaparak (5P) aşağıdaki iber dizilişlerini açık olarak yazınız. (a) [(±45/0) ] (5P) (b) [90 /45 /±30 ] (5P) ÇÖZÜM- Farklı özelliklere sahip birden azla alzeenin düşük ağırlık, yüksek ukaveet, yüksek korozyon dayanıı, uygun teral özellik, uygun aşına ve yorula dayanıı gibi özellikler kazandırak için akroskopik seviyede bir araya getirilesine kopozit alzee denir. (a) 45/ 02 45 / 45 / 0 / 45 / 45 / 0 / 0 / 45 / 45 / 0 / 45 / 45 (b) KKevlar liini, G Ca liini ve C karbon liini belirtek üzere; 90 2 / 45 / 30 90 / 90 / 45 / 30 / K G C K K G C 30C ORU-2 (a) ietrik, (b) balans (denge), (c) açı kat, (d) çapraz kat ve (e) yarı izotropik tabakalara birer örnek veriniz (5P). ÇÖZÜM-2 (a) ietrik: 45 / 0 45 / 45 / 0 / 0 / 45/ 45 (b) Balans: 0 / 30/ 60/ 30/ 90/ 60 (c) çı kat: 30 / 302 30 / 30 / 30 / 30 (d) Çapraz kat: 0 / 90 0 / 90 / 90 / 0 (e) Yarı izotropik: 0 / 45/ 90 0 / 45/ 45/ 90 / 90 / 45/ 45/ 0 ORU-3 Proil çeke yönteini şekil çizerek açıklayınız (0P). ÇÖZÜM-3 Proil çeke yöntei: lyalar reçine tankından geçirilerek reçine tatbik edilir. Bu yöntele genellikle çubuk ve boru şekilli ürünler elde edildiğinden, karışıın çubuk ve boru şekli kazanası için uygun kalıplardan çekilirler. Şekillerin kalıcı olası için çeke kaaları ısıtıla bileceği gibi bir ırından da geçirilebilir. Bu üreti yönteiyle; kapı, pencere proilleri, kara yolları korkulukları gibi auller üretilebilektedir. Yrd. Doç. Dr. Mehet KTŞ-3
Yrd. Doç. Dr. Mehet KTŞ-4 KOMPOZİT MLZMLR VİZİ ÇÖZÜMLRİ ORU-4 Kopozit alzeelerin ekanik özelliklerinden olan ve 2 yi (a) deneysel olarak, (b) teorik olarak belirleyiniz (30P). ÇÖZÜM-4 (a) in teorik olarak belirlenesi: Kopozit alzeeye iber yönünde gerilesi etkirse, he iber he de atriks aynı iktarda ( ) uzar. Dolayısıyla aşağıdaki eşitlik yazılabilir. kesit alanına sahip alzeede; iber kadar, atriks kadar yer işgal ediyorsa etkili P kuvveti ile kesit alanı çarpıına eşittir. P iber atriks ve kopozit alzee aynı gerile değerine aruz kaldığından, k,, V V 2 nin teorik olarak belirlenesi: Fibere dik yönde yükleniş kopozit alzeede 2 gerilesi iber ve atrikse aynı değerde etkir. Bu duruda iber ve atrikste eydana gelen şekil değiştireler;,, olur. 2 bu yöndeki uzaanın kopozit alzee kalınlığına oranı olacağından; h h h h + h h h + h h + h h h h h + h h + + +
(b) in deneysel olarak belirlenesi: 2x229 2 boyutlarındaki nuunelere şekilde görüldüğü gibi bir uzaa ölçer (straingauge) yapıştırılır. Fiber yönü yüklee yönü olak 2 σ ε üzere uzaa ölçerden edle edilen uzaa değerleri yüklee değerleri de göz önüne alınarak yük-uzaa graiği elde edilir. Yük-uzaa graiğinin lineer 229 kısının eğii bize iber yönündeki elastisite odülünü ( ) verir. σ 2 nin deneysel olarak belirlenesi: 25x229 2 boyutlarındaki nuunelere şekilde görüldüğü gibi bir uzaa ölçer (straingauge) yapıştırılır. Fiber yönü yüklee yönüne dik 25 σ ε 2 olak üzere uzaa ölçerden edle edilen uzaa değerleri yüklee değerleri de göz önüne alınarak yük-uzaa graiği elde edilir. Yük-uzaa graiğinin 229 lineer kısının eğii bize ibere dik yöndeki elastisite odülünü ( 2 ) verir. σ ORU-5 Karbon/epoksiden yapılış bir kopozit levhanın iber haci oranı %60 olup iberin kopa ukaveeti 2,3GPa, elastisite odülü 30GPa ve atriks alzeesinin kopa ukaveeti ve elastisite odülü sırasıyla 40MPa ve 3GPa olduğuna göre (a) kopozit levhanın iber yönünde ve ibere dik yöndeki elastisite odüllerini (b) kopozit levha çeki yüküne aruz bırakıldığında iber ve atriksin aksiu uzaasını bulunuz (30P). ÇÖZÜM-5 (a) 30, 3, 2,3, 40, 0,60 + 0,60 0,40 0,40 + (30 )(0,60) + (3 )(0,40) 79,2 + (30 )(3 ) (3 )(0,60) + (30 )(0,40) 7,25 (b) (2,3 ) (30 ) 0,08 (40 ) (3000 ) 0,03 Yrd. Doç. Dr. Mehet KTŞ-5