Search

Application of composite patches is a useful technique to repair damaged structures such as wind turbines, air vehicles, pressure tanks because of lightweight, flexible design, and low price, and have found a widespread application area in many more industries. To avoid excessive weight of the repaired region as well as unnecessary material consumption composite patches need to be optimized according to shape, size and material specifications. This paper introduces a numerical assessment of size and material effect in composite-to-composite patches having specific shape and material properties. Adhesively bonded round-tipped composite patch pieces are utilized to repair a quadrilateral puncture damaged cylindrical thin-walled hollow composite tubes loaded by internal pressure. Glass fiber / epoxy patches with five different kinds of stacking sequence and ten different sizes are numerically investigated to achieve the best composite patch solutions. Although the safety factor of repaired tubes enhances by increasing tip radiuses and hence their sticking area, it is found to be not sufficient to ensure that the patching process is completely safe because of the fiber orientation playing an important role on the factor of safety. The patches having [0˚]4, [0˚, -45˚,45˚,90˚], and [0 ˚,90 ˚]2 stacking sequences and having adequate patch areas are found to be able to provide the safety value of “1.15” which is defined for normal safety class and below 5% coefficients of variation (COV) value in DNV’s Offshore Standard (DNV-OS-C501)., Kompozit yama uygulaması, hafifliği, esnek tasarımı ve düşük fiyatı nedeniyle rüzgâr türbinleri, hava araçları, basınçlı tanklar gibi hasarlı yapıları onarmak için faydalı bir teknik olup daha birçok endüstride yaygın bir uygulama alanı bulmuştur. Onarılan bölgenin aşırı ağırlığından ve gereksiz malzeme tüketiminden kaçınmak için kompozit yamaların şekil, boyut ve malzeme özelliklerine göre optimize edilmesi gerekir. Bu makale, belirli şekil ve malzeme özelliklerine sahip kompozitten kompozite yamalarda boyut ve malzeme etkisinin sayısal bir değerlendirmesini sunmaktadır. Yapıştırılarak uygulanmış yuvarlak uçlu kompozit yama parçaları, iç basınçla yüklenen dörtgen şeklinde delinme hasarlı silindirik ince duvarlı içi boş kompozit tüpleri onarmak için kullanılmaktadır. Beş farklı istifleme dizisine ve on farklı boyuta sahip cam elyaf / epoksi yamalar, en iyi kompozit yama çözümlerini elde etmek için sayısal olarak incelenmiştir. Onarılan tüplerin güvenlik faktörü, uç yarıçaplarını ve dolayısıyla yapışma alanlarını artırarak yükselse de güvenlik faktörü üzerinde önemli bir rol oynayan fiber oryantasyonu nedeniyle yama işleminin tam güvenli olmasını sağlamak adına yeterli olmadığı bulunmuştur. [0˚]4, [0˚, -45˚,45˚,90˚] ve [0 ˚,90 ˚]2 istifleme dizisine sahip ve yeterli yama alanlarına sahip olan yamaların DNV'nin Offshore Standardında (DNV-OS-C501) normal güvenlik sınıfı ve %5'in altındaki varyasyon katsayısı (COV) değeri için tanımlanan “1.15” değeri için güvenlik katsayısını sağlayabildiği bulunmuştur.

Yapıştırma kaynak, lehim, perçin ve cıvata gibi farklı birleştirme yöntemlerine alternatif olarak kullanılan bir imalat yöntemidir. Özellikle bağlantı güvenirliliğinin önemli olduğu havacılık, uzay, otomotiv, inşaat ve deniz endüstrilerinde yapıştırıcıların kullanımı giderek artmaktadır. Yapıştırma yöntemi ile farklı özellik ve kalınlıklardaki malzemelerin bağlantılarında düzgün bir gerilme dağılımı sağlanarak, daha ekonomik ve daha hafif bir şekilde birleştirilebilir. Bu çalışmada, yapıştırma yöntemi ile farklı çentik geometrisine sahip parçaların tamirinin yapılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, 2mm kalınlık, 25mm, 30mm, 35mm genişlik ve 112.5mm uzunluğa sahip alüminyum levhaların çentik ağız derinliği a=2mm, 4mm, 6mm ve çentik ağız yüksekliği b= 8mm olarak çentikler açılmış, daha sonra bu çentikli numuneler ebatları 40mm-25mm, 40mm-30mm, 40mm-35mm olan alüminyum yamalarla tamir edilmiştir. Elde edilen levhaların mekanik davranışları deneysel olarak incelenmiştir. Yama ile tamir edilmiş malzemelerin hasar yüklerinin yamasız malzemelerden daha fazla olduğu tespit edilmiştir., Adhesives are alternative joining techniques which can be used instead of different manufacturing methods such as bolt, rivet, weld, and solder. Especially the use of adhesives in aviation, space, automotive, building and marine industrials, for which the security of the joints needed, increases gradually. By using adhesively bonded joints, adherents which had different properties and thickness, acquiring regular stress distribution, can be joined more economically and slightly. The aim of the study is to repair the parts having different notch geometries with adhesive method. For this purpose, Aluminum alloy plates have the thickness of 2mm, the width of 25mm, 30mm and 35mm, the height of 112,5mm, and notch geometries with the height of 2mm, 4mm, 6mm and the width of 8mm on these plates were used, and then these notched samples were fixed with aluminium with the dimensions of 40-25mm,40-30mm,40-35mm. Finally, mechanical behaviour of these samples were examined with experimantal . As a result, it has been observed that failure loads of aluminum alloy plates repaired with patches are higher than unpatched aluminum alloy plates

Cam takviyeli plastik borular kimyasal madde içeren akışkanların iletilmesinde, endüstriyel atıkların uzaklaştırılmasında, petrol ve doğalgaz iletim hatlarında kullanılmaktadır. Kullanım sırasında CTP boruların uğrayacağı düşük hızlı darbeler, özellikle tabakalar arası ayrılma gibi gözle zor tespit edilebilecek hasarlara yol açarlar ve bu hasarlar borularda mukavemet kaybına neden olurlar. Oluşan hasarın onarılması borulardaki mukavemet kaybının önlenmesi açısından son derece önemlidir. ANSI/AWWA C950 standardı CTP boruları basınç sınıflarına ayırmış ve boruların işletme basınç değerlerini belirlemiştir. Bu çalışmada CTP olarak filaman sarım metoduyla imal edilen (±55°)3 sarım açısına sahip E-camı/epoksi kompozit borular kullanılmış ve ANSI/AWWA C950 standardına göre belirlenen işletme basınçlarından 32 bar basınç değeri işletme basıncı olarak alınmıştır. İç basınç uygulanan CTP boruya 5, 10 ve 15 Joule enerji seviyesinde düşük hızlı darbe testleri yapılmıştır. Düşük hızlı darbe deneyleri sonucunda temas kuvveti-zaman, kuvvet-yer değiştirme, enerji-zaman değişimleri elde edilmiş ve numunede oluşan hasar bölgeleri incelenmiştir. Darbe hasarlı CTP borular, ASTM D 1599-99 standardına göre statik iç basınç patlama testi ile patlatılmıştır. CTP borularda oluşan patlama hasarları incelenmiş ve boruların patlama mukavemetindeki değişimler tespit edilmiştir. Darbe hasarlı boruların hasar bölgesi 2, 4 ve 6 kat kompozit yama uygulamasıyla tamir işleminden geçirilmiştir. Onarılmış borular ASTM D 1599-99 standardına göre statik iç basınç patlama testi ile patlatılmıştır. Darbe hasarlı borulara uygulanan yama işleminin boruların patlama mukavemetine ve hasar gelişimine etkileri değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, ön gerilmeli CTP borulara yapılan tüm enerji seviyelerindeki düşük hızlı darbede oluşan hasarlar incelendiğinde elyaf kopmaları gözlenmemiştir. Buna bağlı olarak darbe hasarlı ve darbe hasarsız boruların iç basınca karşılık çap değişimleri aynı olmuştur. Ayrıca bu boruların hasar bölgelerine 6 katlı yama uygulamasının uygun olduğu belirlenmiştir., Glass-reinforced plastic pipes are used for conducting of fluids containing chemicals, removing industrial waste, and for oil and natural gas transmission lines. GRP tubes can be subjected to a low velocity impact that causes barely visible damages such as delamination. These damages result strength loss in pipes. Repairing of the developed damage is a very important issue in terms of preventing of the strength loss. ANSI/AWWA C950 drinkable water pressure standard classifies GRP pipes and determines the operating pressure values. In this study, (±55°)3 filament wound E-glass/epoxy GRP tubes were used and 32 bar pressure value was taken as an operational value according to ANSI/AWWA C950 drinkable water pressure standard. Internally pressurized GRP tubes were impacted at the levels of 5, 10 and 15 J impact energy. After the tests, force-time histories, energy-time histories and force-displacement variations were obtained. Impact damaged GRP were burst according to ASTM D 1599-99 standard. Failure modes on the burst tubes were investigated and variations in the burst strength were also determined. Damage zones of the impacted tubes were repaired with 2, 4 and 6 layered composite patches. Repaired GRP pipes were burst by internal pressure test according to ASTM D 1599-99. The effects of patching of damaged GRP tubes on burst strength and damage progress were evaluated. In this study, fiber breakage was not observed when damage caused by low velocity impact in all energy levels to pre-stressed CTP pipes was examined. Accordingly, the diameter changes of the damaged and undamaged pipes that subjected to internal pressure remained same. Furthermore, the suitability of six layered patch application on the damaged parts of the pipes was determined.