Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EREN GÖDEK
Danışman: Kamile Tosun Felekoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Tez kapsamında, yüksek çekme dayanımlı polipropilen lif kullanılarak üretilmiş mühendislik özellikleri geliştirilmiş çimentolu kompozitlerin (ECC) mekanik özelliklerinin ve yüzeysel deformasyonlarının (çatlak oluşumu ve takibi) yükleme ile eş zamanlı olarak belirlenmesinde dijital görüntü korelasyonu (DIC) yönteminin kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu kapsamda, DIC yöntemine etki eden parametreler (dört farklı desenlendirme, üç farklı kamera çözünürlüğü, üç farklı aydınlatma koşulu, üç farklı alt küme boyutu ve üç farklı analiz adım aralığı) farklı kombinasyonlarda bir araya getirilerek çekme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Çekme deneylerinde, DIC ile elde edilen şekil değiştirme ve çatlak özellikleri geleneksel yöntemlerle belirlenen verilerle kıyaslanarak en yakın sonuçları veren DIC parametreleri belirlenmiştir. Belirlenen parametrelerin kullanılabilirliğini incelemek üzere numunelerin çekme ve basınç yüklemesi altındaki mekanik parametreleri ve çatlak karakterizasyonları detaylı bir şekilde araştırılmıştır. Çekme testlerinde geleneksel yöntemlere en yakın sonuçlar, numunelerin desen yoğunluğu %60-90 olacak şekilde sprey boya ile hazırlanması, deney sırasında orta düzeyde aydınlatma kullanılması, yüksek çözünürlüklü kamera ile görüntü alınması (24,2 megapiksel), DIC analizlerinde sürekliliğin sağlandığı en düşük alt küme (31x31 piksel.piksel) ve adım aralığının (6 piksel) seçilmesi ile elde edilmiştir. Bu parametreler ile geleneksel yöntemler ve dijital görüntü korelasyonu ile belirlenen çekme deneyi parametreleri sırasıyla; çekme dayanımı için 2,629±0,337 MPa ve 2,628±0,337 MPa; birim şekil değiştirme kapasitesi için %2,690±1,161 ve %2,718±1,18; düktilite için 9,247±3,353 J/m3 ve 9,327±3,175 J/m3; çatlak sayısı için 16,33±3,798 ve 17,42±5,125; çatlak genişliği için 153,924±49,05 µm ve 208,510±82,96 µm olarak hesaplanmıştır. Çatlak gelişiminin detaylı incelemesi seri içerisinden seçilen bir numune için tez kapsamında hazırlanan, dijital görüntü korelasyon analizlerinden elde edilen verilerden çatlak karakterizasyonu gerçekleştiren, bir Matlab algoritmasıyla incelenmiştir. Yapılan incelemelerde, mevcut literatüre ilave olarak, dijital görüntü korelasyonu aracılığıyla çatlak gelişim aşamasında açılan çok sayıda çatlağın oluşma anındaki yük, şekil değiştirme, kesit ve genişlik bilgilerinin açılan her bir çatlak için başarıyla belirlenmiş ve literatürden modifiye edilen bir yöntem kullanılarak doğrulanmıştır. Son olarak basınç deneyleri sırasında alınan görüntüler belirlenen parametreler ile analiz edilerek kompozitlerin basınç dayanımı, elastisite modülü ve Poisson oranı sırasıyla 43,46±2,42 MPa, 21,3±5,5 GPa ve 0,17±0,04 olarak hesaplanmıştır. Elastisite modülü değerinin, ultrases deneyi ile tespit edilen sonuç ile göreceli olarak uyumlu olduğu (16,4±1,5 GPa) ve üç parametrenin de literatürde sunulan mekanik parametreler ile benzer olduğu görülmüştür.