Mechanical Engineering / Makina Mühendisliği
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4129
Browse
59 results
Filters
Settings
Search Results
Article Citation - WoS: 7Citation - Scopus: 7Investigating the Effects of Pa66 Electrospun Nanofibers Layered Within an Adhesive Composite Joint Fabricated Under Autoclave Curing(American Chemical Society, 2023) Esenoğlu, Gözde; Tanoğlu, Metin; Barışık, Murat; İplikçi, Hande; Yeke, Melisa; Nuhoğlu, Kaan; Türkdoğan, Ceren; Martin, Seçkin; Aktaş, Engin; Dehneliler, Serkan; Gürbüz, Ahmet Ayberk; İriş, Mehmet ErdemEnhancing the performance of adhesively joined composite components is crucial for various industrial applications. In this study, polyamide 66 (PA66) nanofibers produced by electrospinning were coated on unidirectional carbon/epoxy prepregs to increase the bond strength of the composites. Carbon/epoxy prepregs with/without PA66 nanofiber coating on the bonding region were fabricated using the autoclave, which is often used in the aerospace industry. The single lap shear Charpy impact energy and Mode-I fracture toughness tests were employed to examine the effects of PA66 nanofibers on the mechanical properties of the joint region. Scanning electron microscopy (SEM) was used to investigate the nanofiber morphology and fracture modes. The thermal characteristics of Polyamide 66 nanofibers were explored by using differential scanning calorimetry (DSC). We observed that the electrospun PA66 nanofiber coating on the prepreg surfaces substantially improves the joint strength. Results revealed that the single lap shear and Charpy impact strength values of the composite joint are increased by about 79 and 24%, respectively, by coating PA66 nanofibers onto the joining region. The results also showed that by coating PA66 nanofibers, the Mode-I fracture toughness value was improved by about 107% while the glass transition temperature remained constant.Research Project Seramik matriks kompozitlerin düşük sıcaklıklarda polimer piroliz yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2004) Tanoğlu, Metin; Akkaş, Hatice Deniz; Öveçoğlu, M. LütfiSeramik matriks kompozit (SMK) ler önseramik polimerlerin pirolitik dönüşümü kullanılarak geliştirilmiştir. İlk olarak, fenil (PPS) ve metil (PMS) ihtiva eden polisiloksanlar, ısıl dönüşümleri ve faz oluşumlarının incelenmesi için dolgu malzemesi ilave edilmeden, değişik piroliz sıcaklıklarında (900-1500°C) ve argon atmosferinde piroliz prosesine tabi tutulmuştur. Bunun sonucunda, 1300°C'ye kadar inert atmosferde gerçekleşen piroliz ile polimerlerin amorf silikon oksikarbür (SiOxCy) seramiklerine dönüştüğü gözlenmiştir. Daha yüksek sıcaklıklardaki dönüşümler beta -SiC kristallerinin oluşumuna sebep olmuştur. SMK'lar, ağırlıkça % 60-80 oranında değişen aktif ve inert dolgular ilave edilerek 15 MPa basınç altında sıcak preslemeyle polimerize edilmiş, inert argon ve reaktif azot atmosferinde 900-15 00°C arasındaki sıcaklıklarda piroliz ile üretilmiştir. Dolgu tipi ve oranının, piroliz sıcaklığı ve atmosferin faz oluşumlarına etkileri XRD, SEM-EDX ve TGA yöntemleriyle incelenmiştir. Sonuçlar, Ti gibi aktif bir dolgu maddesinin kullanılması durumunda aktif dolgunun polimerin bozunma ürünleri ile reaksiyonu sonucu amorf matriks içerisinde TiC, TiSi, ve TiO v.b. kristallerin oluştuğunu göstermiştir. Bunun yanında, inert SiC ilaveli kompozitlerde herhangi yeni faz oluşumu gözlenmemiştir. Aktif dolgu kontrollü polimer piroliz (AFCOP) tekniğinin etkilerini incelemek için SMK'ların kütle kaybı ve yoğunluk artışı değerleri ölçülmüştür. Seramik yapılara aktif dolgu ilave edilmesi durumunda, polimer oranının düşmesi ve dolgu malzemesi ile polimer arasındaki reaksiyonların sonucu olarak kütle değişimleri belirgin şekilde etkilenmiştir. Dolgusuz PPS ve PMS numunelerinde 1500°C'de piroliz işlemi sonucu ölçülen % 27 ve 17 'lik kütle kaybının, kompozit sistemlerinde % 2 seviyelerine kadar düştüğü görülmüştür. Vickers Sertlik testleri ile yapılan mekanik özellik karakterizasyonları SiOC esaslı seramiklerin maksimum sertlik değerlerine (dolgusuz PPS için 8.88 GPa, dolgusuz PMS için 10.67 GPa) çatlaksız ve en az gözenek içeren numunelerin üretildiği optimum sıcaklık olan 1100°C'de ulaşıldığını göstermiştir. Ti ilaveli kompozit sistemlerde ise sertlik değerleri 14 GPa kadar çıkmıştır.Research Project Çoklu alüminyum kapalı hücreli köpük dolu alüminyum ve polimerik kompozit tüplerin ezilme davranışlarının belirlenmesi(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2005) Güden, Mustafa; Tanoğlu, Metin; Kavi, Halit; Yüksel, SinanBu projede alüminyum (Al) ve polisitren kapalı hücreli köpük dolu boş, ikili tüp ve çok tüplü geometrilerin ve boş kompozit, hibrid kompozit/metal ve alüminyum köpük dolu kompozit ve hibrid tüplerin statik hızlarda ezilme davranışları deneysel incelenmiştir. Al köpük dolumu ile Al tüplerde ezilme modu simetrik moda dönüşmüştür. Daha düşük plato gerilmesine sahip polisitren köpük dolumu ise karışık mod ile sonuçlanmıştır. Tüplerde oluşan deformasyon mod değişimi, köpük dolgunun tüpün kalmlılığını artırma etkisinden kaynaklanmaktadır. Köpük dolgusunun boş Al tüplere etkilere şöyle sıralanabilir: (a) ortalama yük boş tüp ve köpüğün ortalama yüklerinin toplamının üzerine çıkmakta (etkileşim etkisi) ve tüp katlanma uzunluğu azalmaktadır. Benzer sonuçlar ikili tüplerde de görülmüştür. Boş tüplere benzer olarak altıgen ve kübik paketli tüplerde köpük dolgusu deformasyon modunu elmastan simetrik deformasyona çevirmiştir. Paketlenmiş boş tüplerde ortalama ezilme yükü eşit sayıdaki boş tüplerin ezilme yüklerinin toplamından daha yüksektir. Ortalama ezilme yükündeki bu artış, tüpler arasında ve tüpler ve kalıp duvarları arasındaki sürtünme ve sınırlamaların sonucudur. Tekli Al tüplerde köpüğün güçlendirme katsayısı 1,7 bulunmuştur. Bu değer daha önce kare tüpler için belirlenen 1,8 değeri ile uyuşmaktadır. Ancak çoklu tüplerde güçlendirme etkisi tekli tüplerden daha yüksektir. İkili Al tüplerin güçlendirme etkisi çoklu tüplerle benzerdir. Dolayısıyla her iki geometride köpük dolu tüplerde güçlendirme etkisini artırmak için kullanılabilir. Köpük dolu tüplerde enerji emme boş tüp ve köpüğün enerjilerinin toplamından daha yüksektir. Ancak boş tüpün kalınlığının artırılması ile karşılaştırıldığında, köpük dolu tüplerin enerji emme miktarı kalın tüpten daha düşüktür. Bu çalışma sonucunda verimli tüp dolgusu tasarımında, güçlendirme etkisinin ve plato gerilmesinin esas alınarak uygun tüp-köpük kombinizasyonun seçiminin önemi ortaya çıkmıştır. Etkin köpük dolgusu için seçilen köpüğün yoğunluğunun kritik bir değerin üzerinde olması gerekmektedir. Çoklu paketli tüplerde köpük dolgusuyla ulaşılan spesifik enerji emme (SAE) değerleri boş tüpten daha yüksek olmamasına karşın, çoklu tüp geometrileri benzer köpük yoğunluklarmdaki köpük dolu tek tüplerden daha yüksek SAE değerlerine sahiptirler. Bu ise çoklu tüplerin deformasyonu esnasında oluşan sürtünme ve sınırlamalardan kaynaklanmaktadır.Kompozit boş tüplerde iki farklı ezilme modu gözlenmiştir: ilerleyen ezilme ve katastropik kırılma (basma bantları). İlerleyen ezilme daha yüksek ortalama yük ve SAE değerleri ile sonuçlanmıştır.Research Project Üstüniletken MgB2 tellerin üretimi ve karakterizasyonu(TÜBİTAK - Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu, 2005) Okur, Salih; Özyüzer, Lütfi; Abukay, Doğan; Emirdağ, Mehtap; Tanoğlu, Metin; Eğilmez, MehmetMgB2 alaşımının 39 K lik Tc kritik sıcaklığına sahip bir üstüniletken olduğunun 2001 de keşfedilmesi çok iyi üstüniletken olduğu bilinen NbTi ve NbsSn malzemelerinin yanısıra uygulamaya daha yakın yeni bir üstüniletken malzeme olma ümidini de artırmıştır. O günden bu güne MgB2 üstüniletken tellerin üretilmesi konusunda çok etkileyici bir aşama kaydedilmiştir. Daha yüksek kritik akım yoğunluğuna ulaşmak için gerekli parametrelerin araştırılması konusunda birkaç teknik geliştirilmiştir. Bunların arasında 'tüp içinde toz ' (TIT) adı verilen metot diğerlerine göre daha pratik ve ümit verici gözükmektedir. Bazı metal ve alaşımların TIT işleminde kılıf malzeme olarak kullanılmaya uygun bulunmuştur. Bunlardan demir ve alaşımları kısmen MgB2 özelliğini bozmadığı gibi manyetik ekranlama yaparak dış manyetik alanların kritik akım üzerindeki yan etkilerini azaltarak daha yüksek değerlere ulaşılmıştır. TIT yöntemi ile MgB2 üretimi sırasında iki farklı teknik vardır. Birisinde reaktif MgB2 tozlar kulanılırken diğerinde belli kimyasal oranlarda karıştırılmış reaktif olmayan Mg+2B tozları kullanılmaktadır. Daha sonra bu tozlar reaksiyon yapmayan bir tüp veya kapsül içine kapatılıp 900 ile 1000 °C civarında belirli bir süre tavlanmaktadır. Bu yöntem ile Demir kılıflı MgB2 üstüniletken tellerinden 15 K de 10 A/cm civarında bir Jc kritik akım yoğunluğuna ulaşılmıştır. Bu projede ilk adım olarak borik asitten M&B2 elde edilmiş ve elde edilen MgB2 in yapısını XRD ve SEM EDX mikroskopu ile karakterize edilmiştir. Uygun bir saflığa sahip MgB2 e ulaşıldığında elektriksel ve manyetik özellikleri pellet haline getirilip incelenmiştir, ikinci adımda ise üretilen MgB2 tozlarından üstüniletken MgB2 tel ve teyplerin TIT yöntemi ile üretilmiştir ve Cu, Fe, ve paslanmaz çelik gibi MgB2 ile etkileşmeyen malzemeler kılıf olarak kullanılanarak üretilmeye çalışılmış ve bu üstüniletken MgB2 tellerin özdirenç ve manyetik alana bağlı olarak kritik akım (Jc) karakteristiğinin sıcaklığa bağımlılığı incelenmiştir.Research Project Üstüniletken magnezyum borür (MgB2) tellerinin yüksek akım ve yüksek manyetik alan uygulamaları için geliştirilmesi(2008) Okur, Salih; Tarhan, Enver; Büyükköse, Serkan; Özyüzer, Lütfi; Tanoğlu, Metin; Emirdağ, Mehtap[No Abstract Available]Research Project Nanokompozit malzemelerin polimer ve tabakalı kil yapılardan geliştirilmesi ve karakterizasyonu(2009) Tanoğlu, Metin; Okur, Salih[No Abstract Available]Article Stab and Ballistic Performances of Aramid Fabrics Impregnated With Silica Based Shear Thickening Fluids(Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, 2021) Çolpankan Güneş, Oylum; Yıldız, Sema; Güneş, Mehmet Deniz; Şenel, Fikret; Tanoğlu, MetinThis study focuses on the production of aramid fabric with improved stab and ballistic resistances treated with shear thickening fluids (STFs). The STFs were prepared by homogenization of various amount of silica particles within the PEG and ethyl alcohol, drying, and grinding steps. The rheological measurements showed that the addition of silica nanoparticles into the PEG, shear thickening behavior was enhanced. As silica concentration increased, the interparticle forces increased and so the friction between particles greatly increased, causing an enhanced shear- thickening property. Quasi-static and dynamic stab resistance tests showed that increasing shear thickening response corresponded to increased stab performance in the STF/aramid targets as compared to untreated aramid fabric. Ballistic test results showed that there was an increment in the ballistic resistance between untreated fabric and STF/aramid composites. It was also found that the flexibility of STF/aramid targets did not decrease significantly compared to the untreated aramid fabricArticle Citation - WoS: 11Citation - Scopus: 13Effect of Cnt Incorporation on Pan/Ppy Nanofibers Synthesized by Electrospinning Method(TÜBİTAK, 2020) İnce Yardımcı, Atike; Tanoğlu, Metin; Yılmaz, Selahattin; Selamet, YusufIn this study, carbon nanotubes (CNTs) added polyacrylonitrile/polypyrrole (PAN/PPy) electrospun nanofibers were produced. Average diameters of the nanofibers were measured as 268 and 153 nm for 10 and 25 wt% of PPy contents, respectively. A relatively higher strain to failure values (23.3%) were observed for the low PPy content. When as-grown CNTs (1 and 4 wt%) were added into the PAN/PPy blends, disordered nanofibers were observed to form within the microstructure. To improve the interfacial properties of CNTs/PAN/PPy composites, CNTs were functionalized with H2SO4/HNO3/HCl solution. The functionalized CNTs were well dispersed within the nanofibers and aligned along the direction of nanofibers. Therefore, beads formation on nanofibers decreased. The impedance of the nanofibers was found to decrease with the PPy content and CNT addition. These nanofibers had a great potential to be used as an electrochemical actuator or a tissue engineering scaffold.Article Poliamid 6/6 (pa 66) Mikrofiberler ile Toklaştırılmış Tabakalı Kompozitlerin Mod-ı Delaminasyon Direncinin İstatiksel Analizi(Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, 2019) Beylergil, Bertan; Tanoğlu, Metin; Aktaş, EnginFiber takviyeli kompozitler, ağırlıklarına oranla yüksek mukavemet ve rijitlikleri nedeniyle uzay ve otomotiv yapısal parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Delaminasyon, bu kompozitlerde görülen en yaygın ve kritik hasar modudur. Bu kompozitlerin delaminasyon direncini arttırmak amacıyla, nanokatkılar ile epoksi toklaştırması, dikişleme, z-pimler ve arayüzeyde mikro/nanofiber kullanılması gibi pek çok sayıda teknik geliştirilmiştir. Bu çalışmada, poliamid 6/6 (PA 66) mikrofiberler ile toklaştırılmış karbon fiber/epoksi kompozitlerin Mode-I delaminasyon direnci Weibull dağılımı kullanılarak istatiksel olarak analiz edilmiştir. Test verilerinin istatiksel olarak değerlendirilmesi sonucunda PA 66 mikrofiberlerin kullanılmasının %90 güven seviyesinde kırılma tokluğunu yaklaşık %445 mertebesinde arttırdığı gözlemlenmiştir.Article Citation - WoS: 40Citation - Scopus: 37Investigation of Interlayer Hybridization Effect on Burst Pressure Performance of Composite Overwrapped Pressure Vessels With Load-Sharing Metallic Liner(SAGE Publications, 2020) Kangal, Serkan; Kartav, Osman; Tanoğlu, Metin; Aktaş, Engin; Artem, Hatice SeçilIn this study, multi-layered composite overwrapped pressure vessels for high-pressure gaseous storage were designed, modeled by finite element method and manufactured by filament winding technique. 34CrMo4 steel was selected as a load-sharing metallic liner. Glass and carbon filaments were overwrapped on the liner with a winding angle of [+/- 11 degrees/90 degrees(2)](3) to obtain fully overwrapped composite reinforced vessel with non-identical front and back dome endings. The vessels were loaded with increasing internal pressure up to the burst pressure level. The mechanical performances of pressure vessels, (i) fully overwrapped with glass fibers and (ii) with additional two carbon hoop layers on the cylindrical section, were investigated by both experimental and numerical approaches. In numerical approaches, finite element analysis was performed featuring a simple progressive damage model available in ANSYS software package for the composite section. The metal liner was modeled as elastic-plastic material. The results reveal that the finite element model provides a good correlation between experimental and numerical strain results for the vessels, together with the indication of the positive effect on radial deformation of the COPVs due to the composite interlayer hybridization. The constructed model was also able to predict experimental burst pressures within a range of 8%. However, the experimental and finite element analysis results showed that hybridization of hoop layers did not have any significant impact on the burst pressure performance of the vessels. This finding was attributed to the change of load-sharing capacity of composite layers due to the stiffness difference of carbon and glass fibers.