Karbon kompozit çarpışma kutularında metal takviyesinin çarpışma performansına etkisinin deneysel olarak incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mehmet Emin Çelik

Danışman: MURAT REİS

Özet:

Trafikteki otomobil sayısının artması doğal olarak trafik kazalarının da artmasına sebep olmaktadır. Otomobillerde olası bir kaza durumunda gerek şoför gerekse yolcuların güvenliğini sağlayabilmek amacıyla çeşitli güvenlik sistemleri kullanılmaktadır. Pasif güvenlik elemanlarından biri olan çarpışma kutuları genellikle alüminyum ve çelik malzemelerden üretilmektedir. Fakat her geçen gün yakıt tüketiminin ve karbon emisyonunun azaltılması için çarpışma kutuları dahil araçların birçok elemanı kompozit malzemelerden özellikle de karbon fiber malzemelerden imal edilmek istenmektedir. Bu çalışmada, metal örgü tel takviyesinin karbon fiber kompozit çarpma kutularının çarpışma performansına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Silindirik geometriye sahip dört farklı tip metal takviyeli ve iki adet takviyesiz olmak üzere altı farklı tip test numunelerinden üçer adet toplamda on sekiz çarpışma kutusu numunesi üretilmiş ve aynı şartlarda düşürme testlerine tabi tutulmuştur. Deneylerde metal takviyeli karbon fiber çarpışma kutularında tel çapı ve tel yoğunluğu değişken olmak üzere dört farklı AISI304 örgü tel kullanılmıştır. Metal takviyeli numunelerde örgü tel, çift eksenli (biaxial) tipi iki karbon fiber kumaş arasına yerleştirilmiştir. Metal takviyesiz test numunelerinde ise ilk test numunesinde iki kat ve üç kat çift eksenli (biaxial) tipi karbon fiber kumaş, elle yatırma yöntemi ve reçine kullanılarak üretilmiştir. Deneyler sonucunda düşük çaplardaki ince metal tel takviyesinin kalın örgülü tele kıyasla daha iyi sonuçlar verdiği gözlenmiştir. Ancak karbon kompozit çarpışma kutularında metal örgü teli takviyesinin, birim kütle başına özgül enerji emilim değerini azalttığı ve bu nedenle çarpışma kutusu performansına kayda değer bir pozitif etkisinin olmadığı anlaşılmıştır.