Abstract:
Havacılık ve uzay endüstrisi ile başlayan kompozit malzeme kullanımı günümüzde
hafiflik-dayanım, maliyet-dayanım gibi iki etkin özelliğin istendiği birçok endüstride
sıklıkla tercih edilmektedir. Dünyada son dönemde öne çıkan sürdürülebilirlik
kavramı ile doğal kaynaklardan elde edilen kompozit bileşenlerinin kullanımı da
artış göstermektedir. Bu kullanım artışıyla beraber öngörülmesi zor olan kompozit
malzeme özelliklerinin tespiti de önem kazanmıştır. Bu çalışmada kompozit
malzeme yapısını anlamada önemli bir araç olan Digimat yazılımı ile 5 mm boyunda
ve 0,12 mm çapında kısa-rastgele dağılımlı lif takviyeli kompozit malzeme
modellemesi yapılmış; %8, %12, %16 ve %20 kütlesel oranlarda muz lifi, kenaf,
keten ve cam elyaf takviye bileşenli epoksi kompozitin nihai özellikleri tespit
edilmiştir. Numunelerin çekme dayanımına, birim uzamaya ve ömür dayanımına
etkisi yapılan analitik hesaplamalar ve ANSYS analizleri ile değerlendirilmiştir.
Gerilme dayanımının, %20 takviye oranlı numunelerde %8 takviye oranlı
numunelere kıyasla, muz lifi için %5, kenaf için %14, keten için %23, cam elyaf için
%46 iyileşme göstererek sırasıyla 58,2 MPa, 67 MPa, 76,5 MPa ve 107,8 MPa olduğu
görülmüştür. Sendeckyj metodu ile elde edilen gerilme – ömür verileri ile yorulma
dayanımı analizi yapılarak numunelerin ömür dayanımları hesaplanmış, %8 cam
elyaf katkısının yerine doğal bir alternatif olarak %16 ve %20 keten takviyesinin
kullanılabileceği hem analitik hem de nümerik olarak tespit edilmiştir. Bu çalışma
ile farklı özelliklere sahip doğal lifli kompozit yapıların sürdürülebilirlik temel
hedefiyle nümerik ortamda mekanik özelliklerinin hızlı bir şekilde
değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
