Farklı Uniform Sıcaklıklar Altındaki Karma Bağlantı Yapılmış Kompozit ve Alüminyum Plakalardaki Gerilme Analizi
Bu çalışmada, karma bağlantı uygulanmış kompozit ve alüminyum plakalarda meydana gelen gerilmeler analiz edilmiştir. Karma bağlantı, pim bağlantısı ve yapıştırıcı bağlantısının kombinasyonundan meydana getirilmiştir. Yapıştırıcı olarak, epoksi türü bir yapıştırıcı kullanılmıştır. Analiz, sonlu elemanlar metodu (FEM) kullanılarak ve ANSYS yazılımı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Çekme yükü sabit tutularak; modele artan değerlerde uniform sıcaklıklar uygulanmıştır. Artan sıcaklık değişiminin, gerilmeler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Yapılan analiz sonuçlarına göre, sıcaklık miktarındaki artışa bağlı olarak gerilmelerin artışı gözlenmiştir. Karma bağlantı yapılan kompozit ve alüminyum plakaların farklı malzeme özellikleri nedeniyle, yüksek değerlerde gerilmeler oluşmuştur. Gerilmelerin pim deliğin çevresinde yoğunlaştığı gözlenmiştir.
Stress Analysis in Hybrid Bonded Composite and Aluminum Plates under Different Uniform Temperatures
In this study, stresses occurred in hybrid bonded composite and aluminum plates were analyzed. Hybrid joint was designed from both pinned joint and adhesive joint combinations with together. Epoxy resin was used as adhesive. Analysis was performed using finite element method (FEM) and helping of ANSYS software. While tensile load was constant, increasing values of uniform temperature loadings were applied on the model. The effect of increasing temperature changing on stresses was investigated. According to analysis results, increasing of stresses were observed by increasing magnitude of temperature. High stresses occurred because of the different material properties of both composite and aluminum plates bonded hybrid joint. It is observed that stresses were concentrated around pin hole.
___
- [1] Tong, L., Mouritz, A.P. and Bannister, M. 3D Fibre Reinforced
Polymer Composites, Elsevier, UK, 2002.
[2] Ataberk, N., Uyaner, M., Avcı, A., Koçak, S., Elasto-plastic Stress
Analysis of Aluminum Metal-Matrix Composite PlateUnder In-
Plane Loading, J. Reinforced Plastics and Composites, 23, 563-
570, 2004.
[3] Jones, R. M., Mechanics of Composite Materials (2th ed.). US:
Taylor & Francis,1999.
[4] Sen, F., Sayman, O., Kompozit levhalarda hasar analizi, Bileşim
Yayıncılık, MakineTek Dergisi, 9,180-182,2010.
[5] Apalak, Z.G., Yapıştırıcı ile Birleştirilmiş T-Tipi Bağlantıların
Sonlu Eleman Metodu Kullanılarak Analiz ve Tasarımı.
Doktora Tezi. Erciyes Üniversitesi. Kayseri, 1995.
[6] Palancıoğlu, H., Sen, F., Aldaş, K., Yapıştırma Bağlantıları ve
Uygulama Usulleri, MakineTek Dergisi, Bileşim Yayıncılık,
İstanbul, 1, 38-42, 2008.
[7] Şen, F., Pakdil, M., The effect of stacking sequences on failure
behavior of pinned composite plates, Journal of Polytechnic, 11/2,
147-151, 2008.
[8] Şen, F., Pakdil, M., Sayman O. and Benli, S. Experimental failure
analysis of mechanically fastened joints with clearance in
composite laminates under preload, Materials & Design, 29, 1159-
1169, 2008.
[9] Apalak, M.K., Aldas, K. and Şen, F., Thermal non-linear stresses
in an adhesively bonded and laser-spot welded single-lap joint
during laser-metal interaction, Journal of Materials Processing
Technology, 142, 1-19, 2003.
[10] Şen, F., Aldaş, K., Palancıoğlu, H., Çift örtü kullanılarak
yapıştırılmış metal levhalarda ısıl gerilme analizi, Fırat Fen ve
Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20, 649-659, 2008.
[11] Aldaş, K., Palancıoğlu, H., Sen, F. Thermal stresses in adhesively
bonded double lap joints by FEM, Technological Researches, 6/4,
55-64, 2009.
[12] Şen, F., Aldaş, K., Palancıoğlu, H. Thermal stress analysis of
adhesively bonded single lap joints using FEM. Technological
Researches, 2, 31-40, 2008.
[13] Şen, F., Elastic-Plastic Thermal Stresses in a Composite Disc with
Multiple Holes, Advanced Composite Letters, 16/3, 95-103, 2007.
[14] Şen, 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.
[15] Şen, F., Aldaş, K., Sıcaklık değişiminin yapıştırmalı ve pimli
alüminyum plakalardaki gerilmeler üzerine etkisi, TÜBAV Bilim
Dergisi, 3/4, 323-329, 2010.
[16] Sayman, O., Elastic-Plastic and Residual Stresses in Symmetric
Aluminum Metal-Matrix Laminated Plates Under a Linear
Thermal Loading, Journal of Thermal Stresses, 26, 391-406, 2003.
[17] ANSYS, Release 10.0 Documentation, Swanson Analysis System
Inc., Houston, PA, USA.