Mechanical Engineering / Makina Mühendisliği
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4129
Browse
56 results
Search Results
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 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: 8Citation - Scopus: 9Dynamic Behavior Predictions of Fiber-Metal Laminate/Aluminum Foam Sandwiches Under Various Explosive Weights(SAGE Publications, 2016) Baştürk, Suat Bahar; Tanoğlu, Metin; Çankaya, Mehmet Alper; Eğilmez, Oğuz ÖzgürApplication of blast tests causes some problems to characterize the performance of panels due to the drastic conditions of explosive medium. Real test has high safety concerns and is not easily accessible because of its extra budget. Some approaches are needed for the preliminary predictions of dynamic characteristics of panels under blast loading conditions. In this study, the response of sandwiches under blast effect was evaluated by combining quasi-static experiments and computational blast test data. The primary aim is to relate the quasi-static panel analysis to dynamic blast load. Based on this idea, lightweight sandwich composites were subjected to quasi-static compression loading with a special test apparatus and the samples were assumed as single degree-of-freedom mass-spring systems to include dynamic effect. This approach provides a simpler way to simulate the blast loading over the surface of the panels and reveals the possible failure mechanisms without applying any explosives. Therefore the design of the panels can be revised by considering quasi-static test results. In this work, the peak deflections and survivabilities of sandwiches for various explosive weights were predicted based on the formulations reported in the literature. Major failure types were also identified and evaluated with respect to their thicknesses.Article Citation - WoS: 7Citation - Scopus: 9Effects of Hybrid Yarn Preparation Technique and Fiber Sizing on the Mechanical Properties of Continuous Glass Fiber-Reinforced Polypropylene Composites(SAGE Publications, 2016) Merter, N. Emrah; Başer, Gülnur; Tanoğlu, MetinIn this study, hybrid yarns were developed by commingling the continuous polypropylene and glass fibers using air jet and direct twist preparation techniques. The non-crimp fabrics were obtained with +/- 45 degrees fiber orientation from these hybrid yarns. The fabrics were prepared with fiber sizings that are compatible and incompatible with polypropylene matrix to investigate the effect of interfacial adhesion on the properties of the thermoplastic composites. Composite panels were produced from the developed fabrics by hot press compression method and microstructural and mechanical properties of the composites were investigated. It was found that type of the hybrid yarn preparation technique and glass fiber sizing applied on the glass fibers have some important role on the properties of the composites. Composites made of fabrics produced by air jet hybrid yarn preparation technique exhibited better results than those produced by direct twist covering (single or double) hybrid yarn preparation techniques. The highest flexural properties (99.1MPa flexural strength and 9.55 GPa flexural modulus) were obtained from the composites manufactured from fabric containing compatible sizing, due to better adhesion at the interface of glass fibers and polypropylene matrix. The composite fabricated from fabric with polypropylene compatible sizing also exhibited the highest peel resistance (interlaminar peel strength value of 5.87N/mm). On the other hand, it was found that hybrid yarn preparation technique and type of the glass fiber sizing have insignificant effect on the impact properties of the glass fiber/polypropylene composites.Article Citation - WoS: 16Citation - Scopus: 24Developing Polymer Composite-Based Leaf Spring Systems for Automotive Industry(Walter de Gruyter GmbH, 2018) Öztoprak, Nahit; Güneş, Mehmet Deniz; Tanoğlu, Metin; Aktaş, Engin; Eğilmez, Oğuz Özgür; Şenocak, Çiler; Kulaç, GedizComposite-based mono-leaf spring systems were designed and manufactured to replace existing mono-leaf metal leaf spring in a light commercial vehicle. In this study, experimentally obtained mechanical properties of different fiber-reinforced polymer materials are presented first, followed by the description of the finite element analytical model created in Abaqus 6.12-1 (Dassault Systemes Simulia Corp., RI, US) using the obtained properties. The results from the finite element analysis are presented next and compared with actual size experimental tests conducted on manufactured prototypes. The results demonstrated that the reinforcement type and orientation dramatically influenced the spring rate. The prototypes showed significant weight reduction of about 80% with improved mechanical properties. The hybrid composite systems can be utilized for composite-based leaf springs with considerable mechanical performance.Article Citation - WoS: 39Citation - Scopus: 40Mode-I Fracture Toughness of Carbon Fiber/Epoxy Composites Interleaved by Aramid Nonwoven Veils(Techno Press, 2019) Beylergil, Bertan; Tanoğlu, Metin; Aktaş, EnginIn this study, carbon fiber/epoxy (CF/EP) composites were interleaved with aramid nonwoven veils with an areal weight density of 8.5 g/m(2) to improve their Mode-I fracture toughness. The control and aramid interleaved CF/EP composite laminates were manufactured by VARTM in a [0]4 configuration. Tensile, three-point bending, compression, interlaminar shear, Charpy impact and Mode-I (DCB) fracture toughness values were determined to evaluate the effects of aramid nonwoven fabrics on the mechanical performance of the CF/EP composites. Thermomechanical behavior of the specimens was investigated by Dynamic Mechanical Analysis (DMA). The results showed that the propagation Mode-I fracture toughness values of CF/EP composites can be significantly improved (by about 72%) using aramid nonwoven fabrics. It was found that the main extrinsic toughening mechanism is aramid microfiber bridging acting behind the crack-tip. The incorporation of these nonwovens also increased interlaminar shear and Charpy impact strength by 10 and 16.5%, respectively. Moreover, it was revealed that the damping ability of the composites increased with the incorporation of aramid nonwoven fabrics in the interlaminar region of composites. On the other hand, they caused a reduction in in-plane mechanical properties due to the reduced carbon fiber volume fraction, increased thickness and void formation in the composites.