Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yozgat Bozok Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Makine Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Davut Erdem Şahin; Mehmet Akif Dündar
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Bu çalışmada, endüstriyel olarak önemli Akrilonitril-Bütadien-Stiren (ABS) amorf polimerine kenevir partikül eklenmesinin, çekme, basma, üç nokta eğme ve darbe gibi çeşitli yüklemeler altındaki mekanik davranışları üzerindeki etkilerini araştırılmıştır. Alkali işlem görmüş kenevir lifi (<500 μm) takviyeli ABS biyokompozitin çekme, basma, üç nokta eğme ve darbe test numuneleri, üç farklı ağırlık oranında (1% wt, 5% wt ve 10% wt) enjeksiyon kalıplama yöntemiyle ilgili standartlara uygun olarak üretilmiştir. Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) analiz sonuçları, ABS matrisi ve kenevir partikülleri arasında kimyasal bağlanmanın olmadığını, bağlamanın mekanik bir kilitlenme mekanizmasına dayandığını göstermiştir. X-ışını kırınım analizi (XRD) sonuçları, partikül oranının artmasının ABS'nin kristallenme derecesinde bir azalmaya yol açtığını göstermiştir. Çekme ve basma testlerinden elde edilen sonuçlar, kenevir partiküllerinin eklenmesinin ABS'nin hem çekme hem de basma dayanımını olumsuz yönde etkilediğini ortaya koymuştur. Bununla birlikte, partikül oranı arttıkça ABS'nin hem çekme hem de basma modülünde önemli bir artış gözlenmiştir. Üç nokta eğme testlerinden elde edilen sonuçlar, partikül oranının artmasıyla ABS'nin eğilme modülünde bir iyileşme ancak eğilme dayanımında bir azalma neden olduğunu göstermiştir. Üretilen malzemelerin farklı eğme hızlarındaki üç nokta eğme test verileri, ABAQUS mühendislik yazılımında Drucker-Prager malzeme modeli kullanılarak başarıyla yeniden üretilmiştir. Çok eksenli darbe testi sonuçları, ABS'nin darbeye karşı mekanik performansının partikül oranı arttıkça azaldığını ortaya koymuştur. Çekme, basma, üç nokta eğme ve darbe altında ABS'nin dayanımında gözlenen azalmanın temel nedeni, çekme test numunelerinin kopma yüzeylerinde Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) tarafından belirlenen, ABS matrisi ile partiküller arasında güçlü bir yapışma olmaması olarak belirlenmiştir. Ayrıca, biyokompozitler üzerinde deneysel modal analizler gerçekleştirilerek, doğal frekans, sönüm oranı ve mod şekli gibi malzeme dinamik parametrelerine kenevir partikül eklenmesinin etkisi de incelenmiştir. Modal analiz sonuçları, ABS'nin ilk üç doğal frekansının partikül oranı arttıkça arttığını göstermiştir. Modal deneylerden elde edilen ilk üç doğal frekans ve buna karşılık gelen mod şekilleri, ABAQUS programı ile yapılan nümerik modal analiz ile başarılı bir şekilde yeniden üretilmiştir.