The influence of manufacturing defects on structural performance of composite overwrapped pressure vessels
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: KIVANÇ YURDAKUL
Danışman: RIZA GÜRBÜZ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, kompozit sargılı basınçlı kapların üretim proseslerinde meydana gelen hataların patlama basıncına etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. İlk olarak, karbon/epoksi kompozit numunelerin çekme testi ve elyaf hacim oranı testi gibi malzeme karakterizasyon yöntemleri tamamlanmıştır. Küçük ölçekli kompozit basınçlı tank için farklı katman dizilimlerinin belirlenmesinin ardından tankların imalat ve hidrostatik patlatma testleri gerçekleştirilmiştir. Kompozit katman diziliminin dolayısıyla gerilme oranının patlama basıncı ve arıza modu üzerindeki etkisi gözlemlenmiştir. Daha sonra, iki farklı katman konfigürasyonu için delaminasyon ve boşluklu sarım olmak üzere iki tip üretim hatası tanımlanmıştır. Üretim sırasında numunelere yapay delaminasyonlar yerleştirilmiş ve olgunlaşmış numuneler patlatma testine tabi tutulmuştur. Aynı şekilde filaman sarım işleminde kasıtlı olarak katmanlarda boşluklar bırakılmış ve bu boşlukların patlama basıncı ve kırılma modu üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Test sırasında alınan yüksek hızlı kamera görüntüleri ile basınçlı kapların kırılma modları gözlemlenmiştir. Son olarak, optik mikroskop ile kompozit mikroyapı ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile kırılma yüzeyleri incelenmiştir. Bu çalışma ile elde edilen deneysel ve görsel veriler değerlendirilmiş ve kompozit sargılı basınçlı tanklardaki üretim hatalarının patlama basıncı performansına etkisi küçük ölçekli kompozit tank tasarım sınırları içinde değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Kompozit Sargılı Basınçlı Tanklar, Filaman Sarım, Gerilim Oranı, Patlama Basıncı, Üretim Hataları