Yazar "Duman, Volkan" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 2 / 2
  • [ X ]
    Öğe
    Enhancing Mode-I and Mode-II fracture toughness of carbon fiber/epoxy laminated composites using 3D-printed polyamide interlayers
    (Sage Publications Ltd, 2024) Beylergil, Bertan; Duman, Volkan
    Delamination is a critical concern in laminated composites, affecting their structural integrity and overall performance. This study investigates the enhancement of Mode-I and Mode-II fracture toughness in carbon fiber/epoxy (CF/EP) composites through the incorporation of 3D-printed polyamide (PA) interlayers. Vacuum-assisted resin transfer molding was utilized to fabricate composite laminates with and without 3D-printed PA interlayers. Comprehensive testing was conducted to assess the effect of 3D-printed PA interlayers on the Mode-I and Mode-II fracture toughness, interlaminar shear strength, and flexural properties, as well as thermomechanical response using dynamic mechanical analysis. The results revealed a significant improvement in critical energy release rates for both Mode-I and Mode-II (GIc and GIIc), increasing by 43.5% and 81.2% respectively, compared to the reference composites. This enhancement was primarily attributed to crack bridging and plastic deformation of PA filaments in the interlaminar region. Additionally, interlaminar shear strength increased by 17.4%. While the reference composites had a glass transition temperature of 117.3 degrees C, the PA-reinforced composites showed a slightly higher value at 119.6 degrees C, with no significant change in the glass transition temperature. tan delta max values increased from 0.321 to 0.576, suggesting better energy dissipation in PA-reinforced composites. However, flexural properties were adversely affected by the increased thickness and reduced fiber volume fraction due to the introduction of 3D-printed PA interlayers, with the flexural modulus decreasing by approximately 28% and the flexural strength by around 50%. These findings offer promising opportunities to enhance the performance of CF/EP composites under specific loading scenarios, thus expanding their potential applications across diverse industries.
  • Küçük Resim
    Öğe
    Üç boyutlu yazıcı ile üretilen poliamid (PA) katmanlar ile güçlendirilmiş karbon fiber/epoksi kompozitlerin mekanik performansı
    (Alanya Alaaddin Keykubat Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024) Duman, Volkan; Beylergil, Bertan
    Bu çalışmanın amacı, 3D baskılı poliamid (PA) ara katmanlar ekleyerek geleneksel karbon fiber/epoksi kompozitlerin delaminasyon direncini artırmaktır. Referans ve PA ara katmanlı karbon fiber/epoksi laminantlar vakum destekli reçine transfer kalıplama tekniği ile üretilmiştir. 3D baskılı PA ara katmanların karbon fiber/epoksi kompozitlerin hem Mod-I hem de Mod-II kırılma tokluğu üzerindeki etkisi değerlendirilmiştir. Ayrıca, kompozitlerin kesme ve eğilme özellikleri kısa kiriş kesme ve üç nokta eğme testleri ile değerlendirilmiştir. PA ara katmanlarının kompozit laminantların arıza modları üzerindeki etkisini incelemek için akustik emisyon verileri toplanmıştır. Referans ve PA takviyeli kompozitlerin termomekanik tepkisini incelemek için dinamik mekanik analiz (DMA) kullanılmıştır. Çalışma, referans kompozitlere kıyasla hem Mod-I hem de Mod-II (GIc ve GIIc) için kritik enerji salınım oranlarında sırasıyla %43,5 ve %81,2 oranında önemli bir artış olduğunu ortaya koymuştur. İyileşmenin birincil mekanizması, interlaminar bölgedeki PA filamentlerinin çatlak köprülemesi ve plastik deformasyonuna bağlanmıştır. Ek olarak, interlaminar kesme mukavemetinde %17,4'lük bir artış olmuştur. DMA sonuçları tan-delta değerlerinde önemli bir artış olduğunu gösterirken, 3D baskılı PA ara katmanlarının dahil edilmesi camsı geçiş sıcaklığını etkilememiştir. Bununla birlikte, 3D baskılı PA ara katmanlar, artan kalınlık ve azalan elyaf hacim oranı nedeniyle kompozitlerin eğilme özelliklerini olumsuz yönde etkilemiştir. Hibrit kompozit sistemlerdeki hasarı tespit ve analiz etmek için AE tekniğinin kullanılması, araştırmacılara ve mühendislere performanslarını artırma ve dayanıklılıklarını uzatma konusunda yardımcı olabilir.