Polimer-Metal Matrisli Kompozitlerden Oluşturulmuş Sandviç Yapıların Balistik Davranışları
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ERTAN KÖSEDAĞ
Danışman: Recep Ekici
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada metal matrisli kompozit ve polimer matrisli kompozit tabakalardan üretilmiş yeni bir çeşit sandviç yapının balistik davranışları incelenmiştir. Bu amaçla öncelikle metal matrisli kompozit takviye elamanı türü ve oranını belirlemek için çeşitli oranlarda B4C ve SiC takviyeli Al6061 matrisli kompozit malzemeler üretilmiş ve düşük hızda darbe testlerine tabi tutularak sonuçları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirilip sandviç yapıda kullanılacak metal matrisli kompozit malzemenin hacimce % 20 SiC takviyeli Al6061 matrisli kompozit malzeme olmasına karar verilmiştir. Polimer matrisli kompozit malzeme olarak, aramid fiber takviyeli polimer matrisli kompozit malzemeler prepreg yapıdan üretilmişlerdir. Bu iki tür kompozit malzeme çeşitli konfigürasyonlarda bir araya getirilerek beş farklı sandviç yapı elde edilmiştir. Bu sandviç yapılara üç farklı hız düzeyinde atışlar gerçekleştirilmiş olup tabaka diziliminin balistik davranış üzerindeki etkisi ortaya konmuştur. Bu amaçla delinen numunelerde mermi giriş hızı ve çıkış hızından yola çıkılarak sandviç yapıların absorbe ettikleri enerji ortaya konulmuştur. Delinmeyen sandviç yapılar da ise mermi batma miktarı ölçülüp kıyaslanmıştır. Bu sonuçlara göre en dayanıklı sandviç yapı konfigürasyonu tespit edilmiştir. Tez çalışması kapsamında sandviç yapıyı oluşturan her bir tabaka olan metal matrisli ve polimer matrisli kompozitlerin düşük hızda darbe testleri ayrı ayrı gerçekleştirilmiş olup ayrıca bu kompozit malzemelerin yoğunlukları deneysel olarak ölçülüp teorik değerleri ile karşılaştırılmıştır. Bunun yanında, metal matrisli kompozit malzemenin sertlik değerleri deneysel olarak tespit edilmiştir. Metal matrisli kompozitleri oluşturan tozların ve kompozit malzemelerin taramalı elektron mikroskobu görüntüleri alınıp incelenmiştir. Düşük hızda darbe testi yapılan metal matrisli kompozit malzemeler ve sadece metal matrisli kompozitten meydana gelen beşinci tip kompozit malzeme sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak modellenmiş ve darbe testleri gerçekleştirilmiştir. Düşük hızlı darbe testlerinden elde edilen temas kuvveti - zaman eğrileri ile balistik testlerde elde edilen mermi batma miktarı ve çıkış hızı sonuçlarının deneysel sonuçlar ile uyum içerisinde oldukları tespit edilmiştir.