Elyaf sarma yöntemi ile elde edilen hibrit kompozit boruların mekanik özelliklerinin belirlenmesi

Bu çalışma, tabaka içi fiber hibridizasyonunun filament sarım tekniği ile üretilen kompozit boruların mekanik özellikleri üzerindeki etkilerini incelemektedir. Bu amaçla, kompozit boru numuneleri hazırlamak için 2 eksenli otomatik filament sargı makinesi tasarlanmış ve üretilmiştir. Örnekler, farklı sargı açılarındaki performansı izleyerek hibridizasyonun etkisini daha etkin bir şekilde araştırmak için üç farklı elyaf yöneliminde (±(40°), ±(55°) ve ±(70°)) 6 katman halinde üretilmiştir. ASTM D2290'daki gibi ayrık-disk testi, numunelerin görünür gerilme mukavemetini belirlemek için kullanılmıştır. Eksenel sıkıştırma davranışları ve numunelerin sertlik özellikleri sırasıyla ASTM D695 ve ASTM D2412'ye göre belirlenmiştir. Ek olarak, örnekler eksenel ve yanal yönlerde ayrı ayrı sıkıştırılmış ve bu yönlerde ezme davranışları belirlenmiştir. Son olarak, numunelerin elyaf içeriğini belirlemek için ASTM D2584 uyarınca yakma testleri yapılmıştır. Kırılma mekanizmalarını anlamak için her test için başarısızlık modları ayrı ayrı incelenmiştir. Çekme testi sonuçları, hibrit olmayan kompozit boruların görünen çekme özelliklerinin, hibrit kompozit borularınkinden daha iyi olduğunu göstermiştir. Hibrit numunelerin yarı-statik sıkıştırma performansının, eksenel ve radyal yönlerde marjinal olarak farklı olduğu bulundu; karbon fiberin eklenmesi, eksenel yönde sıkıştırma kuvvetini arttırırken radyal yönde boru sertliğinin azalmasına öncülük etmiştir. Hibrit kompozit boruların ezilme prosesi, hibrit olmayanlara göre daha stabil ve düzenli olarak görülmüştür. Hibrit kompozitlerin genel performansının, hibrit olmayan kompozit boruların sonuçları aralığında olduğu bulunmuştur.