Yıl: 2013 Cilt: 16 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 97 - 104 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler

Öz:
Bu çalışmada, termoplastik kompozit bir disk modeli oluşturulmuştur. Kompozit malzeme, termoplastik matrise sahiptir ve bu termoplastik matris çelik fiberler kullanılarak takviye edilmiştir. Kompozit disk probleminin çözümü, sonlu elemanlar metodu (FEM) ile yapılmıştır. Bu nedenle, modelleme ve analizler için ANSYS programı kullanılmıştır. Bu çalışmada, bir yenilik olarak kompozit disk modeli önceki çalışmalardan farklı olarak, üç boyutlu yapılmıştır. Üç boyutlu modele yapısal sınır şartları, 45, 55, 65, 75, 85, 95, 105 ve 115 oC değerlerinde uniform sıcaklıklar ve 10, 20, 30 rad/sn değerlerinde açısal hız uygulamıştır. Uygulanan uniform sıcaklıklar ve açısal hızlar nedeniyle üç boyutlu kompozit disk üzerinde oluşan, ısıl gerilmeler ve elastik şekil değiştirmeler ve bunların model üzerindeki dağılımları bulunmuştur. Uygulanan farklı uniform sıcaklıklar ve açısal hıza göre hesaplanan sonuçlar ve elde edilen dağılımlar, birbiriyle karşılaştırılmıştır. Bu sonuçlara göre, üç boyutlu termoplastik kompozit diskte meydana gelen gerilmeler ve şekil değiştirmelerin değerleri ve dağılımları, kesinlikle uniform sıcaklık ve açısal hız değişimine bağlıdır.
Anahtar Kelime:

Thermal Stresses in Thermoplastic Matrix Composite Disc Under Rotation and Temperature

Öz:
In this work a thermoplastic disc model was created. The composite material was thermoplastic matrix and it was reinforced using steel fibers. The solution of composite disc problem was done via finite element method (FEM). Therefore, ANSYS program was utilized for both modeling and analyses. As an innovation, the composite disc was created as three dimensional as a dissimilarity from earlier studies. The structural boundary conditions, uniform temperatures as 45, 55, 65, 75, 85, 95, 105 and 115 oC and angular velocities as 10, 20 and 30 were performed on three dimensional model. The values of thermal stresses and elastic thermal strains were computed and its distributions were determined on the disc. Computed results and obtained distributions related to apply various uniform temperatures and angular velocities were compared with each other. According to these results, magnitudes and distributions of thermal stresses were strictly associated changing of uniform temperatures and angular velocities.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Staab, G. H. 1999. Laminar Composites (1th ed.). US:Butterworth-Heinemann.
  • Tavman, İ.H., Turgut, A. Mikro ve nano boyutlu tanecik katkılı polimer kompozitlerin mekanik özellikleri, Proceedings of 11th International Materials Symposium, April 19-21, 2006, Denizli, Türkiye 570-575.
  • http://www.bilgiustam.com/kompozit-malzemelerhakkinda-hersey/#ixzz1dDnyEUCN 09.11.2011. 21:20.
  • Tong, L., Mouritz, A.P. and Bannister, M. 3D Fibre Reinforced Polymer Composites, Elsevier, UK. (2002).
  • Sen, F. An investigation of thermal elasto-plastic stress analysis of laminated thermoplastic composites with a circular hole under uniform temperature loading, Science and Engineering of Composite Materials, 13,213-224, (2006).
  • Sen, F. The estimation of elasto-plastic thermal and residual stresses in a thermoplastic composite disc under uniform temperature effect, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 25, 1485-1498, (2006).
  • Sen, F. Elastic-plastic thermal stresses in a composite disc with multiple holes, Advanced Composite Letters, 16/3, 95-103 (2007).
  • Kaynak, I., Sen, F. and Sayman, O. Thermo-elastic stress analysis of injection molding short glass fiber filled polymer composite disc with holes, Journal of Reinforced Plastics and Composites. 27/11, 1117-1134, (2008).
  • Çallıoğlu H. Thermal stress analysis of curvilinearly orthotropic rotating discs, Journal of Thermoplastic Composite Materials, 20, 357-369, (2007).
  • Çallıoğlu H. Stress Analysis of an Orthotropic Rotating Disc under Thermal Loading, Journal of Reinforced Plastics and Composites, 23/17, 1859-1867, (2004).
  • Çallıoğlu, H. Topçu, M. Tarakçılar A.R. Elastic-plastic stress analysis of an orthotropic rotating disc, International Journal of Mechanical Sciences, 48, 9, 985-990, (2006).
  • Altan, G. Topçu, M. Thermo-elastic stress of a metal- matrix composite disc under linearly-increasing temperature loading by analytical and FEM analysis, Advances in Engineering Software, 41, 604-610 (2010).
  • ANSYS, Swanson Analysis System Inc., Houston, PA, USA.
  • Üçkardaş, A. Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Bir Diskteki Isıl Gerilmelerin Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2012).
  • Moaveni, S. Finite Element Analysis: Theory and Application with ANSYS, 2nd edition. Pearson Education. Inc. New Jersey. USA, (2003).
APA ŞEN F, ÜÇKARDAŞ A (2013). Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. , 97 - 104.
Chicago ŞEN FARUK,ÜÇKARDAŞ Aytaç Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. (2013): 97 - 104.
MLA ŞEN FARUK,ÜÇKARDAŞ Aytaç Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. , 2013, ss.97 - 104.
AMA ŞEN F,ÜÇKARDAŞ A Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. . 2013; 97 - 104.
Vancouver ŞEN F,ÜÇKARDAŞ A Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. . 2013; 97 - 104.
IEEE ŞEN F,ÜÇKARDAŞ A "Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler." , ss.97 - 104, 2013.
ISNAD ŞEN, FARUK - ÜÇKARDAŞ, Aytaç. "Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler". (2013), 97-104.
APA ŞEN F, ÜÇKARDAŞ A (2013). Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. Politeknik Dergisi, 16(3), 97 - 104.
Chicago ŞEN FARUK,ÜÇKARDAŞ Aytaç Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. Politeknik Dergisi 16, no.3 (2013): 97 - 104.
MLA ŞEN FARUK,ÜÇKARDAŞ Aytaç Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. Politeknik Dergisi, vol.16, no.3, 2013, ss.97 - 104.
AMA ŞEN F,ÜÇKARDAŞ A Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. Politeknik Dergisi. 2013; 16(3): 97 - 104.
Vancouver ŞEN F,ÜÇKARDAŞ A Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler. Politeknik Dergisi. 2013; 16(3): 97 - 104.
IEEE ŞEN F,ÜÇKARDAŞ A "Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler." Politeknik Dergisi, 16, ss.97 - 104, 2013.
ISNAD ŞEN, FARUK - ÜÇKARDAŞ, Aytaç. "Dönen ve Sıcaklık Etkisindeki Termoplastik Matrisli Kompozit Diskteki Isıl Gerilmeler". Politeknik Dergisi 16/3 (2013), 97-104.