- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Special Issue: 2019 Special Issue
- Mechanical Behaviors of Composite Leaf Springs with Additive of Carbon Nanotubes and Chitosan
Mechanical Behaviors of Composite Leaf Springs with Additive of Carbon Nanotubes and Chitosan
Authors : Hasan Çallioğlu, Furkan Kavla
Pages : 270-283
Doi:10.31590/ejosat.638084
View : 12 | Download : 5
Publication Date : 2019-10-31
Article Type : Research
Abstract :Günümüz otomotiv sektöründe hayati öneme sahip süspansiyon sistemleri, yol koşullarından kaynaklanan ani şok darbelerini sönümleyen ve konfor sağlayan otomotiv parçalarıdır. Enerji tüketimini azaltmak ve emisyon salınımını düşürmek için ağırlıktan kazanç otomotiv sektörü için hayati bir öneme sahiptir. Bu nedenle bu çalışmada, ağırlıkça farklı katkı oranlarına ve farklı takviye açılarına sahip tabakalı kompozit yaylar değişken yükler altında nümerik olarak analiz edilerek uygun iyileştirme şartları tespit edilmeye çalışılmıştır. Kitosan, karbonnanotüp ve bunların karışımından oluşan farklı katkı oranlarında, tek yönlü cam elyaf/epoksi kompozit plakalar prepreg yöntemi ile biri katkısız olmak üzere on adet plaka imal edilmiştir. Mekanik özelliklerinin tespit edilmesi için su jeti ile plakalardan standart numuneler çıkartılmış ve çekme ve basma testleri icra edilmiştir. Her mekanik özelliğin tespiti için beş standart numune kullanılmıştır. Farklı katkı oranlarına sahip numunelerin mekanik özellikleri birbirleriyle kıyaslanmıştır. Elde edilen mekanik özellikler, ANSYS ACP PRE&POST analiz programında malzeme özellikleri olarak kullanılmıştır. Kompozit yay kalınlığı 12 mm olup 60 tabakadan oluşmaktadır. Beş farklı tabaka diziliminde modellenen kompozit yaylara 1000 N, 2000 N, 3000 N ve 3750 N kuvvet uygulanarak statik analizleri yapılmıştır. Statik analizlerde kompozit yayların çökmesi, yayda oluşan normal gerilme ve şekil değiştirmeler incelenmiştir. Analizler sonucunda katkısız kompozit yaprak yayın katkılı muadillerine göre daha mukavemetli olduğu tespit edilmiştir. Fiber yönü ile kompozit yaprak yayın yatay ekseni aynı doğrultuda seçilmiş olan Tabaka Düzeni 1 (TD1) [(0°)]60 ile diğer tabaka dizilimleri kıyaslandığında TD1’li kompozit yayın eğilmeye karşı daha rijit olduğu tespit edilmiştir. ACP POST programıyla Tsai-Wu ve Hashin kriterlerine göre hasar analizleri yapılarak en çok deformasyonun yayın uç noktalarında meydana geldiği görülmüştür. En büyük hasar miktarı 3750 N kuvvet altındaki [(0°5/90°5/45°10/-45°10)]s tabaka dizilimli TD5 yaprak yayında Tsai-Wu kriterine göre olmuştur. Ayrıca kompozit yaprak yaylar, günümüzde kullanılan aynı ebatlı, tek yapraklı çelik muadili ile kıyaslandığında, %49,84 daha hafif olmaktadır.Keywords : Kompozit Yaprak Yay 1, Karbon Nanotüp 2, Kitosan 3, Cam Fiber 4.