Page 12 - Putech Dergisi Eylül - Ekim 2018 - Sayı 41

Makale / Article

Dr. Fatih Ertuğrul Öz Prof. Dr. Nuri Ersoy

Makine Mühendisliği Bölümü Makine Mühendisliği Bölümü
Department of Mechanical Engineering Department of Mechanical Engineering
Mühendislik Fakültesi / Faculty of Engineering Mühendislik Fakültesi / Faculty of Engineering
Boğaziçi Üniversitesi / Boğaziçi University Boğaziçi Üniversitesi / Boğaziçi University
Proje Lideri / Project Leader Tasarım ve Matematik Bölümü
Kordsa Design and Mathematics
Mühendislik Fakültesi / Faculty of Engineering
West of England Ãœniversitesi / University of West of England

Kompozit Malzemelerin Sonlu Elemanlar Mikromekanik Analizleri

Finite Element Micromechanical Analysis of Composite Materials

e Abstract
Bu makalede kompozit malzemelerin mekanik dav- This paper presents the capabilities of Finite Elements
ranışlarını incelemek için uygulanan sonlu elemanlar Micromechanical Analysis (FEMA) method for simulat-
mikromekanik analiz yöntemi anlatılmaktadır. Bu ça- ing mechanical behaviour of composite materials. A
lışmada termoset prepregden oluşturulan, elyafların thermosetting prepreg composite system with unidi-
tek yönlü, 0 , ve çapraz olarak, 0/ 0 s takviye edildiği rectional and cross-ply desginations are considered in
bir kompozit sistemi ele alınmaktadır. -Boyutlu em- this paper. 3-Dimensional Representative Volume Ele-
sili Hacimsel Elemanlar HE , kompozit malzemenin ments (RVEs) are built according to the fibre volume
hacimsel fiber oranına göre ticari bir sonlu elemanlar fraction of composite materials with a commercial
programı ile oluşturulmaktadır. Bu modeller kompozit finite elements programme. These models enable to
malzemelerin elastik özelliklerini yüksek doğruluk ile calculate the elastic properties of the composite ma-
hesaplayabilmektedir. Ayrıca, elyaf ve matris içerisin- terials with great accuracy. In addition to this, stress
deki gerilme dağılımları bu modeller içerisinde incele- distributions within the fibres and the matrix can be
nebilmekte ve ilerleyici hasarın nerede ve nasıl oluşaca- investigated and give idea about where and how the
ğı konusunda bir fikir verebilmektedir. damage can develop.

1 iri 1.Introduction
Sonlu Elemanlar Yöntemi malzemelerin mekanik dav- Finite Elements Method (FEM) is a very popular meth-
ranışı hakkında öngörüler sağlaması açısından yay- od to predict the mechanical behaviour of materials. It
gın olarak kullanılan bir sayısal yöntemdir. ncelenen is highly valuable since it can reduce experimental cost
malzemelerin mekanik davranışı hakkında fikir verdiği by providing an idea about the mechanical response
için deney maliyetlerini azaltmaktadır ve bu sebepten of the regarding material. Finite Elements Microme-
dolayı oldukça değerli bir yöntemdir. Sonlu Elemanlar chanical Analysis (FEMA) method has been a very im-
Mikromekanik Analiz Yöntemi ise malzemelerin meka- portant numerical method to predict the mechanical
nik davranışlarını mikro-boyutlarda simüle edebilmesi behaviour of materials in micro-level for the last two
açısından son yirmi yıldır sıkça kullanılan önemli bir decades. There has been numerous studies performed
sayısal yöntemdir. Bu yöntemi kullanan oldukça faz- by using this method. It can be applied easily by us-
la sayıda çalışmalar yayınlanmıştır. Genellikle polimer ing any commercial finite elements programme. Even
kompozitler bu yöntem ile analiz edilmesine rağmen, though polymeric composite materials are mostly pref-
diğer tüm kompozit malzemeler de bu yöntem ile sa- ferred, different composites can be analysed with this
yısal olarak analiz edilebilirler. Her türlü malzemenin, method. It can provide important idea about the me-
farklı yük tipleri altındaki mekanik davranışları mikro chanical response of the regarding materials under dif-
boyutta incelenebilir. ferent load modes in micro-level.

8 Eylül / September - Ekim / October 2018