CAM ELYAF TAKVİYELİ EPOKSİ KOMPOZİT MALZEMELERİN EĞİLME YORULMA DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

Yıl 2017, Cilt: 1 Sayı: 23, 27 - 39, 28.07.2017

Ümran Esendemir , Remzi Varol

Öz

Kompozit
malzemelerde yorulma izotrop malzemelerden farklıdır. Fiber-matris ara yüzey
bağ kuvvetleri, yük doğrultusu ile fiber doğrultusunun farklı olması
kompozitlerde yorulma davranışını etkileyen faktörlerdir. Metalik malzemelerden
farklı olarak bu tür malzemelerde liflerde oluşan kısmi hasarlar, kırılmalar,
belirgin renk değişimi hasar olarak kabul edilmektedir. Halbuki metalik
malzemelerde yorulma ise çatlak oluşumu ve çatlağın ilerlemesi aşaması sonrası
ani gevrek kırılma ile sonuçlanmaktadır.

 

Bu
deneysel çalışmada, dikdörtgen kesitli cam elyaf  takviyeli epoksi kompozit malzemelerin eğilme
yorulma davranışı incelenmiştir. Kompozit malzeme örgü şeklinde 7 tabakalı 4 mm
kalınlığında imal ettirilmiştir. İmal ettirilen kompozit malzemeden numuneler
oluşturulmuştur. Kompozit malzemenin mekanik özellikleri belirlenmiştir.  Özel olarak levha şekilli numunelerin yorulma
deneyleri için tasarlanmış eğilme yorulma deney cihazında deneyler yapılmıştır.
Deneylerde kullanılan kompozit malzemenin çekme dayanımı değerleri esas
alınarak yorulma deneylerinde uygulanan gerilmeler belirlenmiştir. Deney
sonuçlarından yararlanarak kompozit malzemenin S-N eğrisi çıkarılmıştır.
Yorulma deneyi öncesinde cam elyafların matris malzeme içinde dağılımı, düzeni
ve homojenliğini belirlemek amacıyla ve yorulma deney sonrasındaki liflerdeki
değişimin belirlenmesi amacıyla optik mikroskopla geçirimli ışık yardımıyla
görüntüler alınmıştır. Böylece
yorulmaya neden olan hasar tipi ortaya konulmaya
çalışılmıştır. 

Anahtar Kelimeler

Kompozit malzeme, yorulma davranışı, S-N eğrisi

Kaynakça

• Er, M., 2006. Yüksek frekanslı, genlik ayarlı eğilme yorulması test cihazı tasarımı ve 1100-H14 alüminyum levhasının eğilme yorulması davranışının incelenmesi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 103s, Balıkesir.
• Doğanay, S., Ulcay, Y., 2007. Farklı oranlarda takviye edilmiş cam lifi polyester kompozitlerin deniz suyu etkisi altında yorulma davranışının incelenmesi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 12(1): 85-95.
• Özkavak, H., Esendemir, Ü., 2015. Dikdörtgen kesitli numuneler için eğilme yorulması test cihazının imalatı, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 12, 1-11.
• Degrieck, J., Van Paepegem, W., 2001. Fatique damage modeling of fibre-reinforced composite materias: review, American Society of Mechanical Engineeres, Applied Mechanics Reviews, 54(4):279-300.
• Sakin, R., Ay, İ., Yaman, R., 2008. An investigation of bending fatigue behavior for glass-fiber reinforced polyester composite materials, Materials and Design, 29, 212-217.
• Deniz, M.E., Özen, M., Özdemir, O., Karakuzu, R., İçten, B.M., 2013. Enviromental effect on fatigue life of glass-epoxy composite pipes subjected to impact loading. Composites, Part B (44), 304-312.
• Tomita, Y., Morioka, K., Iwasa, M., 2001. Bending fatique of long carbon fiber reinforced epoxy composites. Materials Science and Engineering, A319-321, 679-682.
• Paepegem, W.V., Degrieck, J., 2001. Experimental set-up for and numerical modelling of bending fatique experiments on plain woven glass/epoxy composites. Composite Structures, 51, 1-8.
• Yuanjian, T., Isaac, D.H., 2008. Combined impact and fatique of glass fiber reinforced composite. Composites, B, 39 (3), 505-512.
• Rozumek, D., Marciniak, Z., 2012. The investigation of crack growth in specimens with rectangular cross-sections under out-of-phase bending and torsional loading. International Journal of Fatique, 39, 81-87.
• Kılıç, O., Aktaş, A., Dirikolu, M.H. 2001. An investigating of the effects of shear on the deflection of an orthotropic cantilever beam by use of anisotropic elasticity theory. Composites Science and Technology, 61, 2055-2061.
• Mini,M.,K.,2012, Effect of fibre volume fraction on fatigue behaviour of glass fibre reinforced composite, Fatigue & Fracture of EngineeringMaterials & Structures,35,(12), 1160-1166.
• Barchan, A., 2001, The analysis of fatigue damage to glass-fiber reinforced composites, Materials Science, 37,(6), 918-927.
• Belingardi, G., Cavatorta, M.P., Frasca, C. 2006. Bending fatique behavior of glass-carbon/epoxy hybrid composites, Composites Science and Technology, 66 (2), 222-232.
• Harris, B., 2003. Fatigue in Composites. Science and Technology of the Fatigue Response of Fibre-Reinforced Plastics. Woodhead Publishing Limited, 764p, England.