Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Negatif Poisson Oranına Sahip Sandviç Kompozitlerin Statik Davranışının Belirlenmesi

Yıl 2022, Cilt: 14 Sayı: 1, 347 - 359, 31.01.2022

Munise Didem Demirbaş Onur Demir

https://doi.org/10.29137/umagd.1032060

Öz

Bu çalışmada, mühendislik malzemesi olarak pek çok yeni araştırmanın konusu olan negatif poisson oranına sahip yapıların statik davranışı sayısal olarak belirlenmiştir. Al plakalar arasına, ABS ve PLA negatif poisson oranına sahip çekirdek malzemesi olarak sandviç kompozitler modellenmiştir. Ayrıca kompozit malzemenin kıyaslanması için sandviç mazleme bileşenlerininde aynı şartlar altında analizleri yapılmıştır. Statik analizler Ansys Workbench programı ile araştırılmıştır. Statik tesir altında tüm kompozisyonlarda çekirdek geometrisine bağlı olarak negatif poisson oranına uygun davranış gözlenmiştir. PLA çekirdek malzemesine sahip sandviç kompozit de en düşük yer değiştirme ve gerilme seviyeleri elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

‘Kompozit malzemeler Negatif Poisson oranı Statik analiz

Kaynakça

  • Berwind, M. F., Kamas, A., Eberl, C. (2018). A Hierarchical Programmable Mechanical Metamaterial Unit Cell Showing Metastable Shape Memory, Advanced Engineering Materials, 1800771, 1-6.
  • Boğa, C., Seyedzavvar, M., Zehir, B. (2021). Experimental Investigation on the Effects of Internal Architecture on the Mechanical Properties of 3D Printed PLA Components, European Journal of Science and Technology Special Issue 24; 119-124.
  • Ceyhun, V., Turan, M., (2003). Tabakalı Kompozit Malzemelerin Darbe Davranışı. Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye, Cilt: 44, sayfa aralığı: 35 – 41.
  • Dirim, A., (2021). ABS ve PLA Karşılaştırması-Farkları. (https://www.tasarimdanimalata.com/abs-ve-pla-karsilastirmasi-farklari/)
  • Ermeydan, M.A. ve Aykanat, O., (2019). Pla/Boynuz Biyokompozitlerin Termal Ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. Engineering Sciences(NWSAENS), 1A0444, 2019; 14(4):226-231. doi: http://dx.doi.org/10.12739/NWSA.2019.14.4.1A0444
  • Imak, A., Solmaz, M.Y., Topkaya, T., (2016). Tabakalı Hibrit Kompozit Malzemelerin Yorulma Davranışlarının Analizi, El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi 2016 3(3); 448-458.
  • Ingrole, A., Hao, A., Liang. R. (2017). Design and modeling of auxetic and hybrid honeycomb structures for in-plane property enhancement, Materials and Design, 117, 72-83.
  • Işıltan, A., (2017). Negatif Poisson Oranın Sahip Bir Mikro-Kafes Yapının Tasarımı-Analizi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, sayfa sayısı: 93.
  • Jiang, y., Li, Y. (2018). 3D Printed Auxetic Mechanical Metamaterial with Chiral Cells and Re-entrant Cores, Scientific Reports, 8:2397, 1-11.
  • Korkut, S., (2019). Poisson Oranı. (https://www.serdarkorkut.com/2017/05/26/poisson-orani-nedir/)
  • Lakes, R. J. (1987). “Foam Structures with a Negative Poisson’s Ratio”, Sience, 235, 1038-1040.
  • Öztop, B., Gürbüz, M.,(2017). Investigation of Properties of Composites Produced by Reinforcement Graphene Matrix Obtained from Waste Aluminium. International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, 2017, 1(1): 4 – 8.
  • Potoğlu, U., (2012). Sandviç Kompozit Plakaların Darbe Davranışları. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İzmir, sayfa sayısı: 83.
  • Sarvestani H. Y., Akbarzadeh, A., Mirbolghasemi, A., Hermenean, K. (2018). “3D printed meta-sandwich structures: Failure mechanism, energy absorption and multi-hit capability”, Materials & Design, 160, 179-93.
  • Şen, N., Şengül, Ö., Uygur İ.,(2020). Geri Dönüşümü Yapılmış PP ve ABS Prototip Malzemelerin Bazı Mekanik ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8 (2020) 246-257. doi: 10.29130/dubited.655553
  • Uzun, M. (2017). Negatif Poisson Oranına Sahip (Auxetic) Malzemeler Ve Uygulama Alanları, TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası – Tekstil ve Mühendis, 17, 13-18.
  • Yu, X., Zhou, J., Liang, H., Jiang, Z., Wu, L. (2018). Mechanical metamaterials associated with stiffness, rigidity and compressibility: A brief review, Progress in Materials Science, 94, 114–173.
  • Yuan, S., Chua, C. K., Zhou, K. (2019). 3D-Printed Mechanical Metamaterials with High Energy Absorption, Advanced Materials Technologies, 4(3), 1800419.

Determination of Static Behavior of Sandwich Composites with Negative Poisson Ratio

Yıl 2022, Cilt: 14 Sayı: 1, 347 - 359, 31.01.2022

Munise Didem Demirbaş Onur Demir

https://doi.org/10.29137/umagd.1032060

Öz

In this study, the static behavior of structures with negative Poisson's ratio, which was the subject of many new researches as engineering materials, was determined numerically. The sandwich composite structures formed by placing ABS and PLA core materials between the Al plates were modeled with a negative Poisson ratio structure. In addition, for the comparison of the composite material, the analysis of the sandwich material components was carried out under the same conditions. Static analyzes were investigated with the Ansys Workbench program. A negative Poisson ratio behavior was observed in all compositions under the static influence, depending on the core geometry. The lowest displacement and stress levels were obtained in the sandwich composite structure with PLA core material.

Anahtar Kelimeler

Kompozit malzemeler Negatif Poisson oranı statik analiz’

Kaynakça

  • Berwind, M. F., Kamas, A., Eberl, C. (2018). A Hierarchical Programmable Mechanical Metamaterial Unit Cell Showing Metastable Shape Memory, Advanced Engineering Materials, 1800771, 1-6.
  • Boğa, C., Seyedzavvar, M., Zehir, B. (2021). Experimental Investigation on the Effects of Internal Architecture on the Mechanical Properties of 3D Printed PLA Components, European Journal of Science and Technology Special Issue 24; 119-124.
  • Ceyhun, V., Turan, M., (2003). Tabakalı Kompozit Malzemelerin Darbe Davranışı. Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, İzmir, Türkiye, Cilt: 44, sayfa aralığı: 35 – 41.
  • Dirim, A., (2021). ABS ve PLA Karşılaştırması-Farkları. (https://www.tasarimdanimalata.com/abs-ve-pla-karsilastirmasi-farklari/)
  • Ermeydan, M.A. ve Aykanat, O., (2019). Pla/Boynuz Biyokompozitlerin Termal Ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. Engineering Sciences(NWSAENS), 1A0444, 2019; 14(4):226-231. doi: http://dx.doi.org/10.12739/NWSA.2019.14.4.1A0444
  • Imak, A., Solmaz, M.Y., Topkaya, T., (2016). Tabakalı Hibrit Kompozit Malzemelerin Yorulma Davranışlarının Analizi, El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi 2016 3(3); 448-458.
  • Ingrole, A., Hao, A., Liang. R. (2017). Design and modeling of auxetic and hybrid honeycomb structures for in-plane property enhancement, Materials and Design, 117, 72-83.
  • Işıltan, A., (2017). Negatif Poisson Oranın Sahip Bir Mikro-Kafes Yapının Tasarımı-Analizi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, sayfa sayısı: 93.
  • Jiang, y., Li, Y. (2018). 3D Printed Auxetic Mechanical Metamaterial with Chiral Cells and Re-entrant Cores, Scientific Reports, 8:2397, 1-11.
  • Korkut, S., (2019). Poisson Oranı. (https://www.serdarkorkut.com/2017/05/26/poisson-orani-nedir/)
  • Lakes, R. J. (1987). “Foam Structures with a Negative Poisson’s Ratio”, Sience, 235, 1038-1040.
  • Öztop, B., Gürbüz, M.,(2017). Investigation of Properties of Composites Produced by Reinforcement Graphene Matrix Obtained from Waste Aluminium. International Journal of Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, 2017, 1(1): 4 – 8.
  • Potoğlu, U., (2012). Sandviç Kompozit Plakaların Darbe Davranışları. Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İzmir, sayfa sayısı: 83.
  • Sarvestani H. Y., Akbarzadeh, A., Mirbolghasemi, A., Hermenean, K. (2018). “3D printed meta-sandwich structures: Failure mechanism, energy absorption and multi-hit capability”, Materials & Design, 160, 179-93.
  • Şen, N., Şengül, Ö., Uygur İ.,(2020). Geri Dönüşümü Yapılmış PP ve ABS Prototip Malzemelerin Bazı Mekanik ve Termal Özelliklerinin İncelenmesi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8 (2020) 246-257. doi: 10.29130/dubited.655553
  • Uzun, M. (2017). Negatif Poisson Oranına Sahip (Auxetic) Malzemeler Ve Uygulama Alanları, TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası – Tekstil ve Mühendis, 17, 13-18.
  • Yu, X., Zhou, J., Liang, H., Jiang, Z., Wu, L. (2018). Mechanical metamaterials associated with stiffness, rigidity and compressibility: A brief review, Progress in Materials Science, 94, 114–173.
  • Yuan, S., Chua, C. K., Zhou, K. (2019). 3D-Printed Mechanical Metamaterials with High Energy Absorption, Advanced Materials Technologies, 4(3), 1800419.
Toplam 18 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Malzeme Mühendisliği (Diğer)
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Munise Didem Demirbaş 0000-0001-8043-6813

Onur Demir 0000-0002-6085-6631

Yayımlanma Tarihi 31 Ocak 2022
Gönderilme Tarihi 4 Aralık 2021
Yayımlandığı Sayı Yıl 2022 Cilt: 14 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Demirbaş, M. D., & Demir, O. (2022). Negatif Poisson Oranına Sahip Sandviç Kompozitlerin Statik Davranışının Belirlenmesi. International Journal of Engineering Research and Development, 14(1), 347-359. https://doi.org/10.29137/umagd.1032060
 Kapak Resmi İndir
Tüm hakları saklıdır. Kırıkkale Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi.