Adin, HamitYıldız, Bilal2019-09-192019-09-19201-08-232019-08-23Yıldız, B. (2019). Yamalı ve yamasız alüminyum boruların yorulma davranışının nümerik olarak incelenmesi. (Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi). Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Batman.https://hdl.handle.net/20.500.12402/2310Bu çalışmada, yamalı ve yamasız alüminyum boruların yorulma davranışının nümerik olarak incelenmesi yapılmış olup elde edilen bulgular derlenerek tez haline getirilmiştir. Hazırlanmış olan bu tez genel olarak dört ana başlık altında toplanmış olup, ilk bölümde kompozitler hakkında genel bilgiler ve sayısal hesap yöntemleri verilmiştir. Yama malzemesi olarak cam – epoksi tabakalı kompozit materyal belirlenmiştir. Birinci bölümün devamında ise alüminyum materyali ve yapıştırma bağlantıları üzerine bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde ise yapıştırma bağlantıları ve yamalar üzerine yapılan literatüre ait bilgiler verilmiştir. Üçüncü bölüm çalışmanın en önemli bölümünü oluşturmaktadır. Bu bölümde Ansys Workbench 15 kullanılarak yapılan yorulma analizlerine ve sonuçlarına yer verilmiştir. Yapılan analizlerde çeşitli çatlak uzunluklarına sahip Al 6063 boru formunda ki materyalin çatlak bölgelerine cam – epoksi kompozit yamaların uygulanması sonrasında çeki – bası ve burulma yorulmaları nümerik olarak gerçekleştirilmiştir.. Nümerik çalışma sonucunda elde edilen veriler çeşitli grafikler ve tablolar ile verilmiştir. Dördüncü ve son bölümde ise tez parametreleri çerçevesinde yapılan tüm analizler değerlendirilmiş olup sonuçların özüne değinilerek, bu bölümde sunulmuştur.In this study, the fatigue behavior of patched and non-patched aluminum pipes was investigated numerically and the findings were compiled into a thesis. This thesis has been gathered under four main headings. In the first part, general information about composites and numerical calculation methods are given. Glass - epoxy laminated composite material was determined as patch material. In the first part, information on aluminum material and bonding connections are given. In the second part, the literature on adhesive and patches informations are given. The third part is the most important part of the study. In this section, fatigue analysis using Ansys Workbench 15 and results are given. In the analysis, tensile and torsional fatigue was applied numerically after applying glass - epoxy composite patches to the cracked areas of Al 6063 tubular material having various crack lengths. The data obtained as a result of numerical study are given with various graphs and tables. In the fourth and last chapter, all analyzes performed within the framework of the thesis parameters have been evaluated and the conclusions of the results are presented in this section.ÖZET İV ABSTRACT V TEŞEKKÜR Vİ ÖNSÖZ Vİİ 1. GİRİŞ 1 1.1. KOMPOZİT MALZEMELER 1 1.1.1. Kompozit Materyalinin Avantajları ve Dezavantajları 2 1.1.2. Kompozit Materyalinin Yapısal Olarak Sınıflandırılması 5 1.1.3. Kompozit Materyalinin Yapısal Şekillerine Göre Sınıflandırılması 5 1.1.4. Kompozit Materyallerin Üretiminde Kullanılan Temel Bileşenler 6 1.1.4.1. Matris Bileşenleri 6 1.1.4.2. Reçine Bileşenleri 7 1.1.4.3. Elyaf Yapılarının Çeşitleri ve Özellikleri 7 1.1.5. Tabakalı Kompozit Materyaller 8 1.1.6. Kompozit Materyalin Kullanım Alanları 9 1.2. YAPIŞTIRMA BAĞLANTILARI 10 1.2.1. Yapıştırma Bağlantılarının Mekanizmaları 10 1.2.1.1. Adhezyon 10 1.2.1.2. Kohezyon 10 1.2.2. Yapıştırma Bağlantısına Etkiyen Kuvvetler 11 1.2.3. Yapıştırıcı Materyallerin Türleri 11 1.2.3.1. Kimyasal Olarak Gruplanan Yapıştırıcılar 11 1.2.3.2. Fiziksel Olarak Gruplanan Yapıştırıcılar 14 1.2.4. Yapıştırma Bağlantılarının Olumlu ve Olumsuz Durumları 15 1.2.5. Yapıştırıcı Materyallerin Termal Özellikleri 16 1.2.6. Yapıştırma Bağlantılarının Geometrileri 16 1.3. ALÜMİNYUM MATERYALİ 18 1.3.1. Alüminyum Materyalinin Genel Özellikleri 18 1.3.2. Alüminyum Materyalinin Avantajları 19 1.3.3. Alüminyum Materyalinin Sınıflandırılması 20 1.3.4. Alüminyum Materyalinin Kullanım Alanları 21 1.4. KOMPOZİT MATERYALLER İLE YAMA ONARIMI 22 1.4.1. Kompozit Materyallerde Hasar Mekanizması 22 1.4.2. Onarım Çeşitleri 24 1.4.3. Onarımı Etkileyen Faktörler 25 1.4.3.1. Onarımda Yama Tasarımı 25 1.4.3.2 Onarımda Yama Bindirme Uzunluğu 28 1.4.3.3. Onarımda Yama Kalınlığı 28 1.4.4. Onarımda Yüzey Hazırlama İşlemi 29 1.4.5. Onarımda Yama Materyalinin Seçimi 29 1.4.6. Onarımda Yapıştırıcı Materyalinin Seçimi 30 1.4.7. Yama Yapılmış Bir Boruya Etki Eden Gerilmeler 30 ÖZET İV ABSTRACT V TEŞEKKÜR Vİ ÖNSÖZ Vİİ 1. GİRİŞ 1 1.1. KOMPOZİT MALZEMELER 1 1.1.1. Kompozit Materyalinin Avantajları ve Dezavantajları 2 1.1.2. Kompozit Materyalinin Yapısal Olarak Sınıflandırılması 5 1.1.3. Kompozit Materyalinin Yapısal Şekillerine Göre Sınıflandırılması 5 1.1.4. Kompozit Materyallerin Üretiminde Kullanılan Temel Bileşenler 6 1.1.4.1. Matris Bileşenleri 6 1.1.4.2. Reçine Bileşenleri 7 1.1.4.3. Elyaf Yapılarının Çeşitleri ve Özellikleri 7 1.1.5. Tabakalı Kompozit Materyaller 8 1.1.6. Kompozit Materyalin Kullanım Alanları 9 1.2. YAPIŞTIRMA BAĞLANTILARI 10 1.2.1. Yapıştırma Bağlantılarının Mekanizmaları 10 1.2.1.1. Adhezyon 10 1.2.1.2. Kohezyon 10 1.2.2. Yapıştırma Bağlantısına Etkiyen Kuvvetler 11 1.2.3. Yapıştırıcı Materyallerin Türleri 11 1.2.3.1. Kimyasal Olarak Gruplanan Yapıştırıcılar 11 1.2.3.2. Fiziksel Olarak Gruplanan Yapıştırıcılar 14 1.2.4. Yapıştırma Bağlantılarının Olumlu ve Olumsuz Durumları 15 1.2.5. Yapıştırıcı Materyallerin Termal Özellikleri 16 1.2.6. Yapıştırma Bağlantılarının Geometrileri 16 1.3. ALÜMİNYUM MATERYALİ 18 1.3.1. Alüminyum Materyalinin Genel Özellikleri 18 1.3.2. Alüminyum Materyalinin Avantajları 19 1.3.3. Alüminyum Materyalinin Sınıflandırılması 20 1.3.4. Alüminyum Materyalinin Kullanım Alanları 21 1.4. KOMPOZİT MATERYALLER İLE YAMA ONARIMI 22 1.4.1. Kompozit Materyallerde Hasar Mekanizması 22 1.4.2. Onarım Çeşitleri 24 1.4.3. Onarımı Etkileyen Faktörler 25 1.4.3.1. Onarımda Yama Tasarımı 25 1.4.3.2 Onarımda Yama Bindirme Uzunluğu 28 1.4.3.3. Onarımda Yama Kalınlığı 28 1.4.4. Onarımda Yüzey Hazırlama İşlemi 29 1.4.5. Onarımda Yama Materyalinin Seçimi 29 1.4.6. Onarımda Yapıştırıcı Materyalinin Seçimi 30 1.4.7. Yama Yapılmış Bir Boruya Etki Eden Gerilmeler 30 1.5. YORULMA 32 1.5.1. Yorulmaya Etkiyen Faktörler 33 1.5.2. Gerilme Kuvveti – Çevrim Sayısı Eğrisi 34 1.5.3. Yapıştırma Bağlantısı ile Bağlanmış Materyallerde Yorulma 36 1.6. SONLU ELEMANLAR İLE NÜMERİK ANALİZ 37 1.6.1. Sonlu Elemanlar ile Nümerik Analizin Faydaları 38 2. KAYNAK ARAŞTIRMASI 39 3. MATERYAL VE YÖNTEM 42 3.1. MATERYAL 42 3.1.1. Materyallere Ait Mekanik Özellikler 42 3.2. ANALİZ NUMUNELERİNİN DETAYLARI 43 3.3. NÜMERİK ÇALIŞMA 45 3.3.3. Nümerik Çalışma Sonuçları 58 3.3.3.1. Çeki – Bası Yorulma Analizlerinin Nümerik Sonuçları 59 3.3.3.2. Burulma Yorulma Analizlerinin Nümerik Sonuçları 71 3.3.4. Yamalı ve Yamasız Numune Analiz Sonuçlarının Yüzde Olarak Farkları 82 4. SONUÇLAR VE ÖNERİLER 88 4.1. ÇEKİ – BASI YORULMA ANALİZLERİNİN SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ 88 4.2. BURULMA YORULMASI ANALİZLERİNİN SONUÇLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ 89 KAYNAKLAR 90 ÖZGEÇMİŞ 95 ANSYS WORKBENCH 15 YORULMA ANALİZİ AKIŞ DİYAGRAMI 96trinfo:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-ShareAlike 3.0 United StatesAlüminyumKompozitYamaYorulmaAnsysAluminumCompositePatchFatigueMaster Thesis