Simetrik ve Simetrik Olmayan Katman Düzenlerine Sahip  Kompozit Sargılı Boruların Tasarımı

Barış KALAYCIOĞLU; Hakan ARSLAN; M. Burakhan AKGÜN

Article Details

Simetrik ve Simetrik Olmayan Katman Düzenlerine Sahip Kompozit Sargılı Boruların Tasarımı

Authors:

Barış KALAYCIOĞLU | Hakan ARSLAN | M. Burakhan AKGÜN

Publisher:

Kirikkale University

Main Topics:

Other branches of engineering

Journal:

International Journal of Engineering Research and Development 2020 Vol.12 Issue 2, pp.648-663

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2020

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000646909

Frequency:

Bi-Annual

eISSN:

1308-5514

Abstract:

 

In this study, values of bursting pressure of the glass fiber/epoxy composite cylindrical pipes wrapped in two different layers configuration with 65 mm outside diameter, 1.7 mm wall thickness and 650 mm length were obtained with the help of analytical, numerical methods. Then, composite pipes were manufactured on the 4 axis CNC composite winding machine with the help of the Filament Winding Method in [90º, ± 55º, 90º] symmetrical and [± 55º, 90º, 90º] non-symmetrical layers configuration. The theoretical analysis of pipes made with Lamination Theory; Tsai Wu failure criteria was used. Numerical analysis was performed on the ANSYS Finite Element Program, In the program for modelling to correctly identify composite fiber winding angles of the layers directing element of the coordinate system is provided in accordance. As a result of the analysis, analytical, numerical and experimental burst pressure values were compared. Also, as a result of the analytical and numerical analysis, in the layers of composite pipes, strains and stresses on the fiber direction and on the perpendicular direction to the fiber direction were compared. According to the results obtained, it was observed that the analytical, numerical and experimental results were compatible with each other for different winding angles.

 

Bu çalışmada, iki faklı katman düzeninde sarılmış 65 mm dış çapa, 1.7 mm cidar kalınlığa sahip ve 650 mm boyundaki Cam Elyaf / Epoksi kompozit silindirik boruların patlama basıncı değerleri analitik ve sayısal yöntemler yardımıyla elde edilmiştir. Daha sonra kompozit borular elyaf sarım yöntemi yardımıyla 4 eksenli CNC kompozit sarım tezgahında, [90º, ±55º, 90º] simetrik ve [±55º, 90º, 90º] simetrik olmayan katman düzenlerinde üretilmiş ve hidrostatik basınç testine tabi tutulmuştur. Boruların teorik analizleri Katman Teorisi yardımıyla yapılmış, hasar kriteri olarak Tsai-Wu hasar kriteri kullanılmıştır. Sayısal analizler ANSYS Sonlu Eleman Programı kullanılarak gerçekleştirilmiş, programda kompozit boruların modellenmesinde kompozit katmanın elyaf sarım açılarını doğru şekilde tanımlayabilmek için eleman koordinat sisteminin bu açılara uygun şekilde yönlendirilmesi sağlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda; analitik, sayısal ve deneysel patlama basıncı değerleri ile analitik ve sayısal analizler sonucu kompozit boruların katmanlarında oluşan elyaf yönü ve elyaf yönüne dik doğrultudaki birim şekil değiştirme ve gerilme değerleri karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, farklı sarım açıları için analitik, sayısal ve deneysel sonuçların birbirleri ile uyumlu çıktığı görülmüştür.

Article Details

Simetrik ve Simetrik Olmayan Katman Düzenlerine Sahip Kompozit Sargılı Boruların Tasarımı

Authors: Barış KALAYCIOĞLU | Hakan ARSLAN | M. Burakhan AKGÜN

Publisher: Kirikkale University

Main Topics: Other branches of engineering

Journal: International Journal of Engineering Research and Development 2020 Vol.12 Issue 2, pp.648-663

Document Type: Article

Publication Date: 6/2020

Document Language: Turkish

Document ID (Org No.): 2000646909

Frequency: Bi-Annual

eISSN: 1308-5514

Issues

Authors:

Barış KALAYCIOĞLU | Hakan ARSLAN | M. Burakhan AKGÜN

Publisher:

Kirikkale University

Main Topics:

Other branches of engineering

Journal:

International Journal of Engineering Research and Development 2020 Vol.12 Issue 2, pp.648-663

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2020

Document Language:

Turkish

Document ID (Org No.):

2000646909

Frequency:

Bi-Annual

eISSN:

1308-5514