Fiber takviyeli kompozitler, iki boyutlu (2D) dokuma kumaş tabakalarından oluşur. Tabakalı kompozitlerin en büyük dezavantajı düşük yükler altında dahi tabakalar arası delaminasyon hasarına uğramalarıdır. Özellikle düşük ara yüzey mukavemeti, tabakalar arasında gözle görülmeyen ayrılmalara neden olmakta, dolayısıyla da yapının mukavemetini düşürmektedir. Bu tip hasarların önüne geçilmesi açısından üç boyutlu (3D) kompozitler son birkaç yılda ortaya çıkan yeni nesil malzemelerdir. Kompoziti oluşturan kumaşların üretimi esnasında düzlemine dik doğrultuda kullanılan fiber ipler sayesinde, kumaşlar kalınlık boyunca güçlendirilmekte, kompozit üretimi sonrası üçüncü boyutta ortaya çıkacak olan delaminasyon hasarı ortadan kaldırılmaktadır. Böylece kompozitin dış yüklere karşı mukavemeti de artmaktır. İleri teknolojik malzeme grubuna giren, uzay ve havacılıkta hayati önem taşıyan parçalarda kullanılan bu tip kompozit malzemeler için gerekli olan 3D dokuma kumaşlar dünyada kısıtlı üniversite araştırma laboratuvarlarında ve özel şirketlerde üretilmekte olup, ülkemizde henüz bu konuda bir çalışma yapılmamaktadır. Sunulan bu proje ile 3D dokuma yapan bir kumaş makinesi sayesinde, polyester ve cam fiber iplikler kullanılarak saf ve hibrit 3D kumaşlar elde edilecektir. Daha sonra ise bu kumaşlar kullanılarak 3D kompozitlerin üretimi yapılacaktır. Dokuma makinesi sayesinde düşey doğrultuda dokuma tipi ve kalınlığı değiştirilerek farklı kumaşlar üretilecek ve bu kompozitlerin üç doğrultuda elastisite modülü, kayma modülü ve Poisson oranı özellikleri incelenecektir. Sayısal araştırmada ise meso ölçekli modeller kullanılarak kompozitin mekanik özellikleri sonlu elemanlar metodu ile hesaplanacaktır. Çalışma sonrası kompozit için ideal yoğunluk belirlenerek 3D kompozitlerin üretimi noktasında ülkemize önemli bir bilgi birikimi ortaya konulacaktır.
|