Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
Search Results
Master Thesis Filament Sarma Teknolojisine Dayalı Grafen Takviyeli Yüksek Basınçlı Kompozit Kapların Geliştirilmesi ve Üretimi(2025) Ulaşlı, Muhammed Erdal; Tanoğlu, MetinBu çalışmada, hidrojen gibi yüksek basınçlı gazların güvenli bir şekilde depolanması için karbon fiber takviyeli kompozit basınç kapları (COPV'ler) üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Amaç, epoksi reçine matrisine grafen nanoplakacıkları dahil ederek COPV'nin mekanik özelliklerini iyileştirmektir. Ağırlıkça %1, %2 ve %3 grafen içeren epoksi/grafen karışımları, asetonsuz ve aseton dispersiyon yöntemleri kullanılarak, bir sonikatör ve ultrasonik prob ile homojenlik sağlanarak hazırlandı. Bu karışımlardan kompozit laminantlar üretildi ve çekme, basma, ILSS ve DMA özellikleri açısından test edildi. Mikro yapısal değerlendirme için SEM analizi de yapıldı. Sonuçlar, aseton yöntemi kullanılarak ağırlıkça %2 grafen içeren epoksi karışımlarının en iyi mekanik performansı gösterdiğini gösterdi. Bu optimize edilmiş reçineler kullanılarak, filament sarma yöntemi ile Tip IV COPV'ler üretildi. Dört tank (iki adet 3 litre ve iki adet 8 litre) üretilmiş ve gerilim-gerinim davranışını kaydeden gerinim ölçerler kullanılarak patlama testlerine tabi tutulmuştur. 3 litre grafensiz tanklar 1050 ve 1250 bar'da patlarken, 8 litre grafensiz tank 1375 bar'da patlamıştır. Grafenle güçlendirilmiş 8 litre tank 1350 bar'a kadar patlamadan dayanmıştır; ancak arıza boss bağlantısında meydana gelmiştir. Bu bulgular, grafen takviyesinin reçine ve kompozit mekanik özelliklerini etkili bir şekilde geliştirerek COPV patlama direncini artırdığını göstermektedir. Boss tasarımı nihai basınç direncini sınırlasa da grafenin dahil edilmesi kompozit katmanların yapısal performansını önemli ölçüde iyileştirerek yüksek basınçlı hidrojen depolama uygulamaları için umut verici bir yaklaşım haline getirmiştir.Master Thesis Hidrojen Depolama için Grafen Nanoplateletler ile Güçlendirilmiş Yüksek Basınçlı Tip-IV Kompozit Basınçlı Kapların Sonlu Elemanlar Analizi Kullanılarak Tasarımı, Simülasyonu ve Optimizasyonu(2025) Özcan, Onur; Tanoğlu, MetinFosil yakıtların sınırlı kaynak olması ve kullanımlarından kaynaklanan çevresel kirlilik, hidrojen gibi temiz enerji kaynaklarının araştırılmasını hızlandırmıştır. Hidrojeni verimli bir yakıt olarak kullanabilmek için, hafif ve yüksek basınçlı depolama tankları gereklidir. Tip-IV kompozit sarılı basınçlı kaplar (COPV) bu alanda öne çıkmaktadır; bu tasarım metal içermediği için yüksek dayanım/ağırlık oranına sahiptir. Bu tez çalışmasında, Tip-IV COPV'lerin yüksek basınçta hidrojen depolama için tasarımı hedeflenmiş ve kompozit matrisine farklı oranlarda grafen nanoplatelet (GnP) takviyesi yapılmış ve etkileri araştırılmıştır. Kompozit numuneler filament sarma yöntemiyle üretilmiş ve mekanik özellikleri çekme, basma, V-çentik kayma ve ara yüzey kayma (ILSS) testleri ile incelenmiştir. Deneysel sonuçlar, %2 ağırlıkça GnP katkısının epoksiye göre çekme dayanımını yaklaşık %9 ve elastik modülü %15 oranında artırdığını göstermiştir. Elde edilen malzeme özellikleri doğrultusunda, netting teorisi, Clairaut denklemi gibi analitik hesaplamalar ile belirlenen katman sayıları kullanılarak ANSYS ortamında 3B sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Hoop/helisel oranları senaryoları simüle edilerek, teorik hesapları da onaylayacak şekilde en uygun katman düzeni belirlenmiştir.