Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi
Yıl: 2020 Cilt: 26 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 581 - 586 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5505/pajes.2019.92300 İndeks Tarihi: 02-10-2020
Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi
Öz: Bilindiği üzere metalik tüpler, yüksek enerji absorbe etme kabiliyetlerinedeniyle birçok farklı alanda tercih edilmektedir. Bu özellikleriningeliştirilmesi amacıyla tüplerin farklı köpük türleriyle içeriden takviyeedilmeleri, halen güncelliğini korumaktadır. Bu çalışmada, farklı PVCköpük yoğunlukları ile (60, 80 ve 100 kg/m3) tek tip yoğunluklu,fonksiyonel derecelendirilmiş yoğunluklu ve sandviç yapılı olacakşekilde üç farklı kombinasyonda takviye edilmiş 6063-T5 serisialüminyum tüplerin enerji absorbe etme kabiliyetleri (EAK) deneyselolarak incelenmiştir. Her bir takviye kombinasyonunda üç tabakaköpük kullanılmış ve köpük yoğunluklarının EAK üzerine etkisinin dahanet ortaya konulabilmesi için tabaka kalınlıkları değiştirilmiştir. Deneysonuçları, tüm numune kombinasyonları göz önündebulundurulduğunda, absorbe edilen enerji değerindeki artışın %18 ile%43 arasında olduğunu, en yüksek enerji değerinin ise sandviç yapılıtakviyede elde edildiğini göstermiştir. Tek tip yoğunluklu takviyekombinasyonundaki en yüksek enerji ise orta yoğunluklu (80 kg/m3)köpüğün kullanıldığı numunede, takviyesiz yapıya göre %37 dahayüksek elde edilmiştir. Numunelerin absorbe ettikleri enerjininağırlıklarına oranı olarak ifade edilen özgül enerji absorbe etme (ÖEA)değerleri tüm numuneler için hesaplanmış ve en yüksek ÖEA değerisandviç yapılı takviyede, takviyesiz tüpe göre yaklaşık %11 daha yüksekolarak, 27.71 J/g değerinde elde edilmiştir. Buna mukabil bazınumunelerin ÖEA değerleri, takviyesiz tüp yapıdan daha düşükdeğerlerde olmuştur.
Anahtar Kelime: Investigation into the effect of the functionally graded and sandwich PVC foam filling on the energy absorption capability of 6063-T5 al tubes
Öz: Metallic tubes are preferred in many different fields due to their energy absorbing efficiency. In order to increase the ability to absorb energy, foam filling by using different types of foam is still up to date. In this study, the energy absorbing capability of 6063-T5 aluminum tubes which were filled by using three different foam densities (60, 80 and 100 kg/m3) were investigated experimentally. Base tubes were filled by using three different foam filling models such as uniform density, functionally graded and sandwich model. In addition, in each foam filling models, different sample combinations were obtained by changing the thickness of the foam layers. The highest energy value absorbed in the uniform density foam filling model was obtained in the combination of 80 kg/m3 density foam, which is 37% higher than the base tube. Considering all specimen combinations, the increase in the absorbed energy value is between 18% and 43%, while the highest value was obtained in the sandwich model. In the examination of the test results, the specific energy absorption values of each specimen were also taken into consideration. The specific energy values for some sample combinations were lower than the base tube, while the highest value was obtained in the sandwich model with the value of 27.71 J/g which is about 11% higher compared to the base tube. In contrast, the specific energy absorption values of some specimens were lower than the base tube.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- [1] Mallock FRSA. "Note on the instability of tubes subjected to end pressure, and on the folds in a flexible material". Proceedings of the Royal Society of London: Series A, 81(549), 388-393, 1908.
- [2] Pugsley A. "The large-scale crumpling of thin cylindrical columns". The Quarterly Journal of Mechanics and Applied Mathematics, 13(1), 1-9, 1960.
- [3] Al-Galib D, Limam A. "Experimental and numerical investigation of static and dynamic axial crushing of circular aluminum tubes". Thin-Walled Structures, 42(8), 1103-1137, 2004.
- [4] Zarei HR, Kröger M. "Optimization of the foam-filled aluminum tubes for crush box application". Thin-Walled Structures, 46(2), 214-221, 2008.
- [5] Ahmad Z. “Impact and energy absorption of empty and foam-filled conical tubes”. PhD Thesis, Queensland University of Technology, Brisbane City, Australia, 2009.
- [6] Guillow SR, Lu G, Grzebieta RH. "Quasi-Static axial compression of thin-walled circular aluminium tubes". International Journal of Mechanical Sciences, 43(9), 2103-2123, 2001.
- [7] Mete OH, Yalcin M, Genel K. "Experimental and numerical studies on the folding response of annular-rolled al tube". Thin-Walled Structure, 127, 798-808, 2018.
- [8] Djamaluddin F, Abdullah S, Ariffin AK, Nopiah ZM. "Optimization of foam-filled double circular tubes under axial and oblique impact loading conditions". Thin-Walled Structures, 87, 1-11, 2015.
- [9] Hsu SS, Jones N. "Quasi-Static and dynamic axial crushing of thin-walled circular stainless steel, mild steel and aluminium alloy tubes". International Journal of Crashworthiness, 9(2), 195-217, 2004.
- [10] Singace AA, Elsobky H, Reddy TY. "On the eccentricity factor in the progressive crushing of tubes". International Journal of Solids and Structures, 32(24), 3589-3602, 1995.
- [11] Santosa S, Wierzbicki T. "Crash behavior of box columns filled with aluminum honeycomb or foam". Computers and Structures, 68(4), 343-367, 1998.
- [12] Kavi H, Toksoy AK, Güden M. "Predicting energy absorption in a foam-filled thin-walled aluminum tube based on experimentally determined strengthening coefficient". Materials and Design, 27(4), 263-269, 2006.
- [13] Santosa S, Wierzbicki T. "Effect of an ultralight metal filler on the bending collapse behavior of thin-walled prismatic columns". International Journal of Mechanical Sciences, 41(8), 995-1019, 1999.
- [14] Zarei H, Kro M, Albertsen H. "An experimental and numerical crashworthiness investigation of thermoplastic composite crash boxes". Composite Structures, 85(3), 245-257, 2008.
- [15] Sun G, Li G, Hou S, Zhou S, Li W, Li Q. "Crashworthiness design for functionally graded foam-filled thin-walled structures". Materials Science and Engineering: A, 527(7-8), 1911-1919, 2010.
- [16] Mohammadiha O, Beheshti H. "Optimization of functionally graded foam-filled conical tubes under axial impact loading". Journal of Mechanical Science and Technology, 28(5), 1741-1752, 2014.
- [17] Zhang X, Zhang H, Wen Z. "Axial crushing of tapered circular tubes with graded thickness". International Journal of Mechanical Sciences, 92, 12-23, 2015.
- [18] Singace AA, Elsobky H. "Further experimental investigation on the eccentricity factor in the progressive crushing of tubes". International Journal of Solids Structures, 33(24), 3517-3538, 1996.
- [19] Güden M, Toksoy AK, Kavi H. "Experimental investigation of interaction effects in foam-filled thin-walled aluminum tubes". Journal of Materials Science, 41(19), 6417-6424, 2006.
| APA | Yalçın M, Genel K (2020). Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. , 581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| Chicago | Yalçın Muhammet Muaz,Genel Kenan Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. (2020): 581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| MLA | Yalçın Muhammet Muaz,Genel Kenan Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. , 2020, ss.581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| AMA | Yalçın M,Genel K Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. . 2020; 581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| Vancouver | Yalçın M,Genel K Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. . 2020; 581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| IEEE | Yalçın M,Genel K "Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi." , ss.581 - 586, 2020. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| ISNAD | Yalçın, Muhammet Muaz - Genel, Kenan. "Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi". (2020), 581-586. https://doi.org/10.5505/pajes.2019.92300 |
| APA | Yalçın M, Genel K (2020). Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(4), 581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| Chicago | Yalçın Muhammet Muaz,Genel Kenan Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26, no.4 (2020): 581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| MLA | Yalçın Muhammet Muaz,Genel Kenan Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.26, no.4, 2020, ss.581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| AMA | Yalçın M,Genel K Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 26(4): 581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| Vancouver | Yalçın M,Genel K Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020; 26(4): 581 - 586. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| IEEE | Yalçın M,Genel K "Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi." Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26, ss.581 - 586, 2020. 10.5505/pajes.2019.92300 |
| ISNAD | Yalçın, Muhammet Muaz - Genel, Kenan. "Fonksiyonel derecelendirilmiş ve sandviç yapılı PVC köpük takviyesinin 6063-T5 al tüplerin enerji absorbe etme davranışına olan etkisinin incelenmesi". Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26/4 (2020), 581-586. https://doi.org/10.5505/pajes.2019.92300 |
