Papers by Ersen BALCIOĞLU
The fracture toughness and strength of materials are
adversely affected by the cracks in the mate... more The fracture toughness and strength of materials are
adversely affected by the cracks in the materials,
which can be induced during manufacturing, assembly,
and usage. In this study, the effect of crack length and
crack location on the fracture toughness of woven
glass and carbon reinforced hybrid and non-hybrid
composite plates were investigated experimentally and
numerically. For this purpose, glass/epoxy (G8), and
carbon/epoxy (C8) non-hybrid composite plates and
glass-carbon/epoxy (G2C4G2), and carbon-glass/epoxy
(C2G4C2) hybrid composite plates were produced by
using hand lay-up method. The fracture toughness of
hybrid and non-hybrid composite plates having three
different crack locations as single edge crack (SEC),
center crack (CC), and double edge crack (DEC) with
different crack lengths were obtained by determining
failure loads under tensile loading. The ANSYS finite
element package program was used in order to determine
the fracture toughness of hybrid and non-hybrid
composites by means of J-Integral methods. The
results showed that the highest and the lowest fracture
toughness values were obtained in the specimens
with SEC and CC, respectively.
Mechanical joining and adhesive bonding provide convenience for manufacturing of complex structur... more Mechanical joining and adhesive bonding provide convenience for manufacturing of complex structures, which made of
composite materials. Failure load is directly related with process parameters of mechanical joining or adhesive bonding.
In this study, the effects of bonding angle, patching type (single side and double side) and patching structure on the failure
load were investigated in the pultruded composite specimens. For this aim, the pultruded composite specimens, which
bonded with five different bonding angles (45, 51, 59, 68 and 90) and five different bonding types as unpatched,
single-side woven patch, single-side knitting patch, double-side woven patch and double-side knitting patch were exposed
to tensile loads at room temperature. In the view of experimental results, the failure loads of bonded pultruded
composite specimens were predicted by training six different artificial neural network algorithms. The only three best
prediction results of Bayesian regularization, Levenberg–Marquardt and scaled conjugate gradient were given in the
figures for better understanding.
Steel and Composite Structures
In this experimental and numerical study, the effect of plate thickness, the diameter of circular... more In this experimental and numerical study, the effect of plate thickness, the diameter of circular cutout, the distance between circular cutouts and rowing orientation angle effect ( ) on the buckling load of E-glass/vinylester pultruded composite beams with single and double circular cutouts, were investigated.
The composite beam having 2, 4, and 6 mm thicknesses was produced as [Mat/ /Mat/ /Mat] by using pultrusion technique. Seven different fiber angles as 0, 15, 30, 45, 60, 75, and 90 were chosen for investigation of rowing orientation angle. The distances between each circular cutout were selected as 15, 30,
45, 60, and 75 mm in the case of double circular cutouts. The diameters of circular cutouts were chosen as 2,
4, 6, 8, and 10 mm to investigate the effect of cutout size. The experimental buckling loads were compared
with the results calculated from the numerical analysis. ANSYS 11 commercial software was used for numerical study. A good agreement was obtained between numerical and experimental results.
JOURNAL OF COMPOSITE MATERIALS
Composite shafts can be damaged because of unsuitable production, mistaken assemblage, and excess... more Composite shafts can be damaged because of unsuitable production, mistaken assemblage, and excessive strain. Repairing
of damaged composite shafts with patch or an alternative approach is an economical solution. This study aims to enhance
the tensile, compressive, and four-point bending loads of notched E-glass/vinylester composite pultruded shafts by
repairing with different patch materials. For this purpose, the notched composite shafts having 1 mm, 1.5 mm, and
2 mm notch depths were repaired with E-glass woven fabric, rib knitting fabric, and milano knitting fabric with
30 mm, 50 mm, and 70 mm widths by winding method. The results of the repaired composite shafts were compared
with unrepaired composite shaft to better understand the influence of type and width of patch and notch depth on the
critical damage load. The results showed that the repairing with E-glass woven and knitting patches increased the critical
damage load of notched composite shafts by about 67%.
In this study, the effect of impact and post impact behavior of E-glass/epoxy composite plates ha... more In this study, the effect of impact and post impact behavior of E-glass/epoxy composite plates having
different layer fabrics were investigated by considering energy profile diagram and the related load–
deflection curves. Different impact energies (5 J–60 J)were subjected to the plates consisting of eight
layers of plain weave (1D), double (2D) and triple (3D) layer fabrics. The impact tests were continued
until complete perforation of layer fabrics. The damage modes and damage processes of layer fabrics
under varied impact energies were also discussed. At the end of the impact tests, the damaged samples
were mounted into a compression apparatus to determine the Compression After Impact (CAI) strength
of layer fabric samples. The results of these impact and post impact tests showed that contact force occur-ring between the impactor and the composite specimen increased and the CAI strength reduced by
increasing the impact energy. The objective of this study was to determine the perforation threshold
of E-glass/epoxy composite plates having different layer fabrics as plain weave (1D), double (2D), and
triple (3D) layer fabrics
International Material Symposium 2012
Indian Journal of Engineering & Materials Sciences
The main purpose of this study is to investigate the effect of delamination shapes and sizes on t... more The main purpose of this study is to investigate the effect of delamination shapes and sizes on the lateral buckling
behavior of the woven E-glass/epoxy laminated composite plates, experimentally and numerically. In order to perform
experimental study, composite plates having eight laminates reinforced with woven E-glass fabric layers as [W]8
are
produced by using hand lay-up technique. For the delamination, basically two different delamination shapes, squareand
circular, are used. To investigate the effect of the delamination shape on the lateral buckling behavior, these delamination
shapes are diversified. Six different rectangular delamination shapes are obtained by the changing aspect ratio of the
horizontal and vertical edges of square delamination and in the same way six different elliptical delamination shapes are
created by the changing aspect ratio of the horizontal and vertical diameter of the circular delamination. These aspect ratios
are 0.50, 0.67, 0.75, 1.33, 1.67 and 2.00. To better understanding the effect of delamination on the lateral buckling behavior,
the experimental and numerical results of the specimens with and without delamination are compared. The experimental
results have good agreement with numerical results and these results show that the delamination shapesand sizes affected
the critical lateral buckling load.
Thesis Chapters by Ersen BALCIOĞLU
Fiber reinforced laminated composite materials have superior mechanical properties, like corrosio... more Fiber reinforced laminated composite materials have superior mechanical properties, like corrosion resistance, flexibility, high impact strength, low weight/volume ratio compared, with the metallic materials. Therefore, laminated composite materials have been alternatively used in air, sea and land transportation vehicles instead of metallic materials. The main objective of this study is to investigate effect of delamination damage, which occurs in laminated composite, on lateral buckling load of composite materials. For this purpose, woven E-glass/epoxy laminated composite plates with eight layers were produced. In order to create the delamination damage teflon film having 12 µm thickness, was used. Delamination was located mid-plane of laminated composite plate. In the study, two different delamination shapes were used as rectangular and circular. To investigate the effect of delamination, which have different shape and size, on lateral buckling load of laminated composites; test specimens were classified in two different categories which consist of different twenty two series. In the first of these categories (eight different series), the rectangular and circular delamination areas were selected as fixed and 600 mm^2 . In this category, the aspect ratio of square delamination and also minor and major axis ratio of circular delamination were taken as a/b=1, 2, 3 and 4. As for that in the second category (fourteen different series), the ratios of square and circular vi delamination were selected as a/b=0.5, 0.6, 0.75, 1, 1.3, 1.6, and 2. To better understanding effect of delamination on the lateral buckling behavior, the experimental and numerical results of specimens with and without delamination were compared with each others. Ansys 12.1 software was used to investigate the lateral buckling behavior of laminated composites with delamination. Obtained numerical results have good agreement with experimental results. In addition, Weibull distributions, which have 95% reliability, were obtained with using critical buckling load values. ReliaSoft Weibull 8++ program was used for statistical study.
Conference Presentations by Ersen BALCIOĞLU
Bu çalışmada farklı şekillerde boşaltma yapılmış tabakalı jüt/epoksi deney numuneleri yapıştırma
... more Bu çalışmada farklı şekillerde boşaltma yapılmış tabakalı jüt/epoksi deney numuneleri yapıştırma
bağlantısı kullanılarak tamir edilmiştir. Tamir edilmiş ve tamir edilmemiş tabakalı jüt/epoksi deney
numunelerinin çekme ve basma yükleri belirlenmiştir. Boşaltılan parça geometrisinin çekme ve basma
yükleri üzerindeki etkisini incelemek için jüt/epoksi deney numunesinden aynı alana sahip dört farklı tipte
(test numunelerinin merkezinde dairesel ve karesel boşaltma ve her iki kenarda yarı dairesel ve yarı
karesel boşaltma) parça çıkartılmıştır. Tamirat tipinin çekme ve basma yükleri üzerindeki etkisini
incelemek için parça çıkartılmış deney numuneleri aynı malzeme kullanılarak tek ve çift taraflı olarak
tamir edilmiştir. Test sonuçları tamir edilmemiş ve boşaltılmamış tabakalı jüt/epoksi deney numunelerinin
sonuçları ile kıyaslanmış ve boşaltma geometrisi ve tamir tipinin deney numunesinin çekme ve basma
yükleri üzerinde etkili olduğu gözlenmiştir.
ÖZET Son yıllarda; kompozit malzemeler özellikle uzay, otomotiv ve savunma sanayinde geleneksel m... more ÖZET Son yıllarda; kompozit malzemeler özellikle uzay, otomotiv ve savunma sanayinde geleneksel malzemelere alternatif olarak kullanılmaktadır. Kompozit malzemeler geleneksel malzemeler ile kıyaslandığında, ağırlığa oranla yüksek mukavemet ve rijitlik, yüksek darbe dayanımı, yüksek korozyon direnci ve yorulma ömrü gibi üstün özelliklere sahiptirler. Kürleme sıcaklığı ve kürleme süresi tabakalı kompozitlerin üretimi için önemli birer parametredir. Bu çalışmada; farklı kürleme sıcaklığı ve süresinde üretilen dokuma cam/polyester tabakalı kompozitlerin çekme dayanımları (E1, E2, G12, Xç ve Yç) incelenmiştir. Bu amaçla; on iki tabakalı kompozit plakalar 50 o C, 70 o C ve 90 o C gibi üç farklı kürleme sıcaklığında ve 20, 40 ve 60dak. gibi 3 farklı kürleme süresinde el yatırma yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen dokuma cam/polyester tabakalı kompozitler su jeti ile istenilen ölçülerde kesilmiştir. Tabakalı kompozitlerin çekme dayanımları 1mm/dak. çekme hızında 50kN kapasiteli U-TEST üniversal çekme cihazıyla belirlenmiştir. Dokuma cam/polyester tabakalı kompozitlerin maksimum çekme dayanımları 70 o C'de ve 40dak. kürleme süresinde üretilen numunelerde olduğu gözlenmiştir.
Kompozit malzemelere destek olarak kullanılan cam, karbon ve aramid gibi takviye elemanlarının ge... more Kompozit malzemelere destek olarak kullanılan cam, karbon ve aramid gibi takviye elemanlarının geri dönüşümlerinin güç olması, doğada parçalanma ömürlerinin uzun ve üretim maliyetlerinin yüksek olması bu malzemelerin yerine doğal lif ve kabukların kullanılmasını zorunlu kılmıştır. Otomotiv ve uzay teknolojilerinde kullanılan kompozit malzemelerin hafif ve aşınma dirençlerinin yüksek olması istenir. Yukarıda bahsedilen kısıtlar göz önüne alınıp kompozit malzemelerin aşınma dirençlerinin iyileştirilmesi istenirse, aşınma özellikleri iyi olan doğal lif ve kabuklarla kompozit malzemelerin takviye edilmesi gerekir. Böylece doğal olan bitki lif ve kabukları sentetik malzemelere alternatif olacaktır.
Projects by Ersen BALCIOĞLU
Doğada canlılardan oluşan ve hücrelerden meydana gelen doğal lifler hayvansal ve bitkisel lifler ... more Doğada canlılardan oluşan ve hücrelerden meydana gelen doğal lifler hayvansal ve bitkisel lifler olmak üzere 2 grup içinde sınıflandırılmaktadır. Kompozit materyal üreti¬minde genellikle selülozik karakterli bitkisel lifler sınıfın¬da yer alan sak lifleri, meyve ve yaprak lifleri kullanılmaktadır. Geri dönüşüm ve sürdürülebilirlik gibi kavramların ön plana çıktığı günümüzde doğal liflerin kompozit malze¬melerde kullanımı hızla artmaktadır.
Bu çalışmada farklı pH konsantrasyonuna sahip asidik ve bazik ortamlarda bekletilmiş dokuma tipi jüt dokuma kumaş takviyeli polimer matrisli kompozit plakaların mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında 6 tabakalı dokuma tipi jüt kumaşları ile takviye edilmiş epoksi matrisli kompozit malzemeler ısı ve zaman kontrollü hidrolik preste el yatırması yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen dokuma tipi jüt/epoksi (pH~5,5-6,5) tabakalı kompozit malzemeler pH değeri 2, 4 ve 6 olan asidik ve pH değeri 8, 10 ve 12 olan bazik ortamlarda 1, 2, 4, 8 ve 12 hafta boyunca bekletilmiştir. Bekletilen deney numunelerinin çeki ve bası yükleri altındaki mekanik özellikleri (E1, E2, XT, YT, XC ve YC) belirlenmiştir. Asidik ve bazik ortamların mekanik özelliklere etkisini daha iyi kavramak için deney sonuçları bu ortamlarda bekletilmemiş numunelerin çeki ve bası mukavemet değerleri ile kıyaslanmıştır.
Deneysel çalışma kapsamında yapılan bir diğer inceleme ise dokuma tipi jüt dokuma kumaş takviyeli kompozitlerin nem alma kapasitelerinin belirlenmesidir. Bunun için kompozit numuneler asidik ve bazik çözeltilerde bekletilmeden önceki ve çözeltiden çıkarıldıktan sonraki ağırlıkları 1/10.000 hassasiyete sahip tartı yardımıyla belirlenmiştir. Aradaki ağırlık farkı (absorbe edilen nem miktarı) deney numunesinin hacmine bölünmüştür. Birim hacim başına düşen nem miktarı su emme kabiliyeti olarak kabul edilmiştir
Bu çalışmada; pultrüzyonla üretilmiş ve üç farklı çentik derinliğine sahip polimer matrisli k... more Bu çalışmada; pultrüzyonla üretilmiş ve üç farklı çentik derinliğine sahip polimer matrisli kompozit millerin mekanik dayanımlarını iyileştirmek hedeflenmiştir. Bu kapsamda
D=10mm çapında ve L=250mm boyundaki kompozit millerin boylarına göre merkezinde a=1mm, 1.5mm ve 2mm derinliğe sahip çentikler açılmıştır. Daha sonra numunelerin çentik
bölgelerine b=30mm, 50mm ve 70mm genişliğe sahip 150mm boyundaki cam elyaf dokuma ve örme yapılı kumaşlar sarılarak yama yapılmıştır. Yama yapılacak kumaşlarda örme olarak
rib ve milano örgülü kumaşlar, dokuma olarak da 200gr/m2
ağırlığa sahip dokuma kumaşlar kullanılmıştır. Yama olarak kullanılan cam elyaf kumaşları, kompozit millere yapıştırmak
için üç bileşenli polyester reçine (polyester, kobalt, mek) kullanılmıştır. Üretilen numunelere Uşak Üniversitesi Mekanik Laboratuvarında bulunan 50kN kapasiteli U-Test marka üniversal
çekme cihazında 1 mm/dk ilerleme hızında çekme, basma ve dört nokta eğme testleri uygulanmıştır. Takviye genişliğinin ve takviye edilen kumaş tipinin kompozit millerin mekanik dayanımlarına etkisini daha iyi anlamak için numunelerin test sonuçları takviyesiz
numunelerin test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Test sonuçları yama malzemesi olarak en iyi dayanımın milano örgü yapıl kumaşta olduğunu göstermiştir. Dayanım olarak en az
performansa sahip kumaş ise cam elyaf dokuma kumaştır.
Uploads
Papers by Ersen BALCIOĞLU
adversely affected by the cracks in the materials,
which can be induced during manufacturing, assembly,
and usage. In this study, the effect of crack length and
crack location on the fracture toughness of woven
glass and carbon reinforced hybrid and non-hybrid
composite plates were investigated experimentally and
numerically. For this purpose, glass/epoxy (G8), and
carbon/epoxy (C8) non-hybrid composite plates and
glass-carbon/epoxy (G2C4G2), and carbon-glass/epoxy
(C2G4C2) hybrid composite plates were produced by
using hand lay-up method. The fracture toughness of
hybrid and non-hybrid composite plates having three
different crack locations as single edge crack (SEC),
center crack (CC), and double edge crack (DEC) with
different crack lengths were obtained by determining
failure loads under tensile loading. The ANSYS finite
element package program was used in order to determine
the fracture toughness of hybrid and non-hybrid
composites by means of J-Integral methods. The
results showed that the highest and the lowest fracture
toughness values were obtained in the specimens
with SEC and CC, respectively.
composite materials. Failure load is directly related with process parameters of mechanical joining or adhesive bonding.
In this study, the effects of bonding angle, patching type (single side and double side) and patching structure on the failure
load were investigated in the pultruded composite specimens. For this aim, the pultruded composite specimens, which
bonded with five different bonding angles (45, 51, 59, 68 and 90) and five different bonding types as unpatched,
single-side woven patch, single-side knitting patch, double-side woven patch and double-side knitting patch were exposed
to tensile loads at room temperature. In the view of experimental results, the failure loads of bonded pultruded
composite specimens were predicted by training six different artificial neural network algorithms. The only three best
prediction results of Bayesian regularization, Levenberg–Marquardt and scaled conjugate gradient were given in the
figures for better understanding.
The composite beam having 2, 4, and 6 mm thicknesses was produced as [Mat/ /Mat/ /Mat] by using pultrusion technique. Seven different fiber angles as 0, 15, 30, 45, 60, 75, and 90 were chosen for investigation of rowing orientation angle. The distances between each circular cutout were selected as 15, 30,
45, 60, and 75 mm in the case of double circular cutouts. The diameters of circular cutouts were chosen as 2,
4, 6, 8, and 10 mm to investigate the effect of cutout size. The experimental buckling loads were compared
with the results calculated from the numerical analysis. ANSYS 11 commercial software was used for numerical study. A good agreement was obtained between numerical and experimental results.
of damaged composite shafts with patch or an alternative approach is an economical solution. This study aims to enhance
the tensile, compressive, and four-point bending loads of notched E-glass/vinylester composite pultruded shafts by
repairing with different patch materials. For this purpose, the notched composite shafts having 1 mm, 1.5 mm, and
2 mm notch depths were repaired with E-glass woven fabric, rib knitting fabric, and milano knitting fabric with
30 mm, 50 mm, and 70 mm widths by winding method. The results of the repaired composite shafts were compared
with unrepaired composite shaft to better understand the influence of type and width of patch and notch depth on the
critical damage load. The results showed that the repairing with E-glass woven and knitting patches increased the critical
damage load of notched composite shafts by about 67%.
different layer fabrics were investigated by considering energy profile diagram and the related load–
deflection curves. Different impact energies (5 J–60 J)were subjected to the plates consisting of eight
layers of plain weave (1D), double (2D) and triple (3D) layer fabrics. The impact tests were continued
until complete perforation of layer fabrics. The damage modes and damage processes of layer fabrics
under varied impact energies were also discussed. At the end of the impact tests, the damaged samples
were mounted into a compression apparatus to determine the Compression After Impact (CAI) strength
of layer fabric samples. The results of these impact and post impact tests showed that contact force occur-ring between the impactor and the composite specimen increased and the CAI strength reduced by
increasing the impact energy. The objective of this study was to determine the perforation threshold
of E-glass/epoxy composite plates having different layer fabrics as plain weave (1D), double (2D), and
triple (3D) layer fabrics
behavior of the woven E-glass/epoxy laminated composite plates, experimentally and numerically. In order to perform
experimental study, composite plates having eight laminates reinforced with woven E-glass fabric layers as [W]8
are
produced by using hand lay-up technique. For the delamination, basically two different delamination shapes, squareand
circular, are used. To investigate the effect of the delamination shape on the lateral buckling behavior, these delamination
shapes are diversified. Six different rectangular delamination shapes are obtained by the changing aspect ratio of the
horizontal and vertical edges of square delamination and in the same way six different elliptical delamination shapes are
created by the changing aspect ratio of the horizontal and vertical diameter of the circular delamination. These aspect ratios
are 0.50, 0.67, 0.75, 1.33, 1.67 and 2.00. To better understanding the effect of delamination on the lateral buckling behavior,
the experimental and numerical results of the specimens with and without delamination are compared. The experimental
results have good agreement with numerical results and these results show that the delamination shapesand sizes affected
the critical lateral buckling load.
Thesis Chapters by Ersen BALCIOĞLU
Conference Presentations by Ersen BALCIOĞLU
bağlantısı kullanılarak tamir edilmiştir. Tamir edilmiş ve tamir edilmemiş tabakalı jüt/epoksi deney
numunelerinin çekme ve basma yükleri belirlenmiştir. Boşaltılan parça geometrisinin çekme ve basma
yükleri üzerindeki etkisini incelemek için jüt/epoksi deney numunesinden aynı alana sahip dört farklı tipte
(test numunelerinin merkezinde dairesel ve karesel boşaltma ve her iki kenarda yarı dairesel ve yarı
karesel boşaltma) parça çıkartılmıştır. Tamirat tipinin çekme ve basma yükleri üzerindeki etkisini
incelemek için parça çıkartılmış deney numuneleri aynı malzeme kullanılarak tek ve çift taraflı olarak
tamir edilmiştir. Test sonuçları tamir edilmemiş ve boşaltılmamış tabakalı jüt/epoksi deney numunelerinin
sonuçları ile kıyaslanmış ve boşaltma geometrisi ve tamir tipinin deney numunesinin çekme ve basma
yükleri üzerinde etkili olduğu gözlenmiştir.
Projects by Ersen BALCIOĞLU
Bu çalışmada farklı pH konsantrasyonuna sahip asidik ve bazik ortamlarda bekletilmiş dokuma tipi jüt dokuma kumaş takviyeli polimer matrisli kompozit plakaların mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında 6 tabakalı dokuma tipi jüt kumaşları ile takviye edilmiş epoksi matrisli kompozit malzemeler ısı ve zaman kontrollü hidrolik preste el yatırması yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen dokuma tipi jüt/epoksi (pH~5,5-6,5) tabakalı kompozit malzemeler pH değeri 2, 4 ve 6 olan asidik ve pH değeri 8, 10 ve 12 olan bazik ortamlarda 1, 2, 4, 8 ve 12 hafta boyunca bekletilmiştir. Bekletilen deney numunelerinin çeki ve bası yükleri altındaki mekanik özellikleri (E1, E2, XT, YT, XC ve YC) belirlenmiştir. Asidik ve bazik ortamların mekanik özelliklere etkisini daha iyi kavramak için deney sonuçları bu ortamlarda bekletilmemiş numunelerin çeki ve bası mukavemet değerleri ile kıyaslanmıştır.
Deneysel çalışma kapsamında yapılan bir diğer inceleme ise dokuma tipi jüt dokuma kumaş takviyeli kompozitlerin nem alma kapasitelerinin belirlenmesidir. Bunun için kompozit numuneler asidik ve bazik çözeltilerde bekletilmeden önceki ve çözeltiden çıkarıldıktan sonraki ağırlıkları 1/10.000 hassasiyete sahip tartı yardımıyla belirlenmiştir. Aradaki ağırlık farkı (absorbe edilen nem miktarı) deney numunesinin hacmine bölünmüştür. Birim hacim başına düşen nem miktarı su emme kabiliyeti olarak kabul edilmiştir
D=10mm çapında ve L=250mm boyundaki kompozit millerin boylarına göre merkezinde a=1mm, 1.5mm ve 2mm derinliğe sahip çentikler açılmıştır. Daha sonra numunelerin çentik
bölgelerine b=30mm, 50mm ve 70mm genişliğe sahip 150mm boyundaki cam elyaf dokuma ve örme yapılı kumaşlar sarılarak yama yapılmıştır. Yama yapılacak kumaşlarda örme olarak
rib ve milano örgülü kumaşlar, dokuma olarak da 200gr/m2
ağırlığa sahip dokuma kumaşlar kullanılmıştır. Yama olarak kullanılan cam elyaf kumaşları, kompozit millere yapıştırmak
için üç bileşenli polyester reçine (polyester, kobalt, mek) kullanılmıştır. Üretilen numunelere Uşak Üniversitesi Mekanik Laboratuvarında bulunan 50kN kapasiteli U-Test marka üniversal
çekme cihazında 1 mm/dk ilerleme hızında çekme, basma ve dört nokta eğme testleri uygulanmıştır. Takviye genişliğinin ve takviye edilen kumaş tipinin kompozit millerin mekanik dayanımlarına etkisini daha iyi anlamak için numunelerin test sonuçları takviyesiz
numunelerin test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Test sonuçları yama malzemesi olarak en iyi dayanımın milano örgü yapıl kumaşta olduğunu göstermiştir. Dayanım olarak en az
performansa sahip kumaş ise cam elyaf dokuma kumaştır.
adversely affected by the cracks in the materials,
which can be induced during manufacturing, assembly,
and usage. In this study, the effect of crack length and
crack location on the fracture toughness of woven
glass and carbon reinforced hybrid and non-hybrid
composite plates were investigated experimentally and
numerically. For this purpose, glass/epoxy (G8), and
carbon/epoxy (C8) non-hybrid composite plates and
glass-carbon/epoxy (G2C4G2), and carbon-glass/epoxy
(C2G4C2) hybrid composite plates were produced by
using hand lay-up method. The fracture toughness of
hybrid and non-hybrid composite plates having three
different crack locations as single edge crack (SEC),
center crack (CC), and double edge crack (DEC) with
different crack lengths were obtained by determining
failure loads under tensile loading. The ANSYS finite
element package program was used in order to determine
the fracture toughness of hybrid and non-hybrid
composites by means of J-Integral methods. The
results showed that the highest and the lowest fracture
toughness values were obtained in the specimens
with SEC and CC, respectively.
composite materials. Failure load is directly related with process parameters of mechanical joining or adhesive bonding.
In this study, the effects of bonding angle, patching type (single side and double side) and patching structure on the failure
load were investigated in the pultruded composite specimens. For this aim, the pultruded composite specimens, which
bonded with five different bonding angles (45, 51, 59, 68 and 90) and five different bonding types as unpatched,
single-side woven patch, single-side knitting patch, double-side woven patch and double-side knitting patch were exposed
to tensile loads at room temperature. In the view of experimental results, the failure loads of bonded pultruded
composite specimens were predicted by training six different artificial neural network algorithms. The only three best
prediction results of Bayesian regularization, Levenberg–Marquardt and scaled conjugate gradient were given in the
figures for better understanding.
The composite beam having 2, 4, and 6 mm thicknesses was produced as [Mat/ /Mat/ /Mat] by using pultrusion technique. Seven different fiber angles as 0, 15, 30, 45, 60, 75, and 90 were chosen for investigation of rowing orientation angle. The distances between each circular cutout were selected as 15, 30,
45, 60, and 75 mm in the case of double circular cutouts. The diameters of circular cutouts were chosen as 2,
4, 6, 8, and 10 mm to investigate the effect of cutout size. The experimental buckling loads were compared
with the results calculated from the numerical analysis. ANSYS 11 commercial software was used for numerical study. A good agreement was obtained between numerical and experimental results.
of damaged composite shafts with patch or an alternative approach is an economical solution. This study aims to enhance
the tensile, compressive, and four-point bending loads of notched E-glass/vinylester composite pultruded shafts by
repairing with different patch materials. For this purpose, the notched composite shafts having 1 mm, 1.5 mm, and
2 mm notch depths were repaired with E-glass woven fabric, rib knitting fabric, and milano knitting fabric with
30 mm, 50 mm, and 70 mm widths by winding method. The results of the repaired composite shafts were compared
with unrepaired composite shaft to better understand the influence of type and width of patch and notch depth on the
critical damage load. The results showed that the repairing with E-glass woven and knitting patches increased the critical
damage load of notched composite shafts by about 67%.
different layer fabrics were investigated by considering energy profile diagram and the related load–
deflection curves. Different impact energies (5 J–60 J)were subjected to the plates consisting of eight
layers of plain weave (1D), double (2D) and triple (3D) layer fabrics. The impact tests were continued
until complete perforation of layer fabrics. The damage modes and damage processes of layer fabrics
under varied impact energies were also discussed. At the end of the impact tests, the damaged samples
were mounted into a compression apparatus to determine the Compression After Impact (CAI) strength
of layer fabric samples. The results of these impact and post impact tests showed that contact force occur-ring between the impactor and the composite specimen increased and the CAI strength reduced by
increasing the impact energy. The objective of this study was to determine the perforation threshold
of E-glass/epoxy composite plates having different layer fabrics as plain weave (1D), double (2D), and
triple (3D) layer fabrics
behavior of the woven E-glass/epoxy laminated composite plates, experimentally and numerically. In order to perform
experimental study, composite plates having eight laminates reinforced with woven E-glass fabric layers as [W]8
are
produced by using hand lay-up technique. For the delamination, basically two different delamination shapes, squareand
circular, are used. To investigate the effect of the delamination shape on the lateral buckling behavior, these delamination
shapes are diversified. Six different rectangular delamination shapes are obtained by the changing aspect ratio of the
horizontal and vertical edges of square delamination and in the same way six different elliptical delamination shapes are
created by the changing aspect ratio of the horizontal and vertical diameter of the circular delamination. These aspect ratios
are 0.50, 0.67, 0.75, 1.33, 1.67 and 2.00. To better understanding the effect of delamination on the lateral buckling behavior,
the experimental and numerical results of the specimens with and without delamination are compared. The experimental
results have good agreement with numerical results and these results show that the delamination shapesand sizes affected
the critical lateral buckling load.
bağlantısı kullanılarak tamir edilmiştir. Tamir edilmiş ve tamir edilmemiş tabakalı jüt/epoksi deney
numunelerinin çekme ve basma yükleri belirlenmiştir. Boşaltılan parça geometrisinin çekme ve basma
yükleri üzerindeki etkisini incelemek için jüt/epoksi deney numunesinden aynı alana sahip dört farklı tipte
(test numunelerinin merkezinde dairesel ve karesel boşaltma ve her iki kenarda yarı dairesel ve yarı
karesel boşaltma) parça çıkartılmıştır. Tamirat tipinin çekme ve basma yükleri üzerindeki etkisini
incelemek için parça çıkartılmış deney numuneleri aynı malzeme kullanılarak tek ve çift taraflı olarak
tamir edilmiştir. Test sonuçları tamir edilmemiş ve boşaltılmamış tabakalı jüt/epoksi deney numunelerinin
sonuçları ile kıyaslanmış ve boşaltma geometrisi ve tamir tipinin deney numunesinin çekme ve basma
yükleri üzerinde etkili olduğu gözlenmiştir.
Bu çalışmada farklı pH konsantrasyonuna sahip asidik ve bazik ortamlarda bekletilmiş dokuma tipi jüt dokuma kumaş takviyeli polimer matrisli kompozit plakaların mekanik özellikleri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında 6 tabakalı dokuma tipi jüt kumaşları ile takviye edilmiş epoksi matrisli kompozit malzemeler ısı ve zaman kontrollü hidrolik preste el yatırması yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen dokuma tipi jüt/epoksi (pH~5,5-6,5) tabakalı kompozit malzemeler pH değeri 2, 4 ve 6 olan asidik ve pH değeri 8, 10 ve 12 olan bazik ortamlarda 1, 2, 4, 8 ve 12 hafta boyunca bekletilmiştir. Bekletilen deney numunelerinin çeki ve bası yükleri altındaki mekanik özellikleri (E1, E2, XT, YT, XC ve YC) belirlenmiştir. Asidik ve bazik ortamların mekanik özelliklere etkisini daha iyi kavramak için deney sonuçları bu ortamlarda bekletilmemiş numunelerin çeki ve bası mukavemet değerleri ile kıyaslanmıştır.
Deneysel çalışma kapsamında yapılan bir diğer inceleme ise dokuma tipi jüt dokuma kumaş takviyeli kompozitlerin nem alma kapasitelerinin belirlenmesidir. Bunun için kompozit numuneler asidik ve bazik çözeltilerde bekletilmeden önceki ve çözeltiden çıkarıldıktan sonraki ağırlıkları 1/10.000 hassasiyete sahip tartı yardımıyla belirlenmiştir. Aradaki ağırlık farkı (absorbe edilen nem miktarı) deney numunesinin hacmine bölünmüştür. Birim hacim başına düşen nem miktarı su emme kabiliyeti olarak kabul edilmiştir
D=10mm çapında ve L=250mm boyundaki kompozit millerin boylarına göre merkezinde a=1mm, 1.5mm ve 2mm derinliğe sahip çentikler açılmıştır. Daha sonra numunelerin çentik
bölgelerine b=30mm, 50mm ve 70mm genişliğe sahip 150mm boyundaki cam elyaf dokuma ve örme yapılı kumaşlar sarılarak yama yapılmıştır. Yama yapılacak kumaşlarda örme olarak
rib ve milano örgülü kumaşlar, dokuma olarak da 200gr/m2
ağırlığa sahip dokuma kumaşlar kullanılmıştır. Yama olarak kullanılan cam elyaf kumaşları, kompozit millere yapıştırmak
için üç bileşenli polyester reçine (polyester, kobalt, mek) kullanılmıştır. Üretilen numunelere Uşak Üniversitesi Mekanik Laboratuvarında bulunan 50kN kapasiteli U-Test marka üniversal
çekme cihazında 1 mm/dk ilerleme hızında çekme, basma ve dört nokta eğme testleri uygulanmıştır. Takviye genişliğinin ve takviye edilen kumaş tipinin kompozit millerin mekanik dayanımlarına etkisini daha iyi anlamak için numunelerin test sonuçları takviyesiz
numunelerin test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Test sonuçları yama malzemesi olarak en iyi dayanımın milano örgü yapıl kumaşta olduğunu göstermiştir. Dayanım olarak en az
performansa sahip kumaş ise cam elyaf dokuma kumaştır.