Kauçuk ürünlerin gerilme-gevşeme davranışının modellenmesi,analizi ve optimizasyonu

Kauçuk malzemeler sızdırmazlık, aşınmaya dayanıklılık, titreşim sönümleme, elektrik yalıtkanlığı gibi fiziksel ve mekanik özelliklerinin iyi olmasından dolayı endüstride çok geniş kullanım alanına sahiptir. Elastik bağlantı elemanı olarak kullanılmakla birlikte titreşim sönümleme elemanı olarakta kullanılmaktadırlar. İstenen fonksiyonları yerine getirmesi beklenen bir kauçuk ürün için önce malzeme olarak reçetesi hazırlanır ve karışım oranları belirlenir. Daha sonra ürünün boyutlandırılması yapılır. Bu tez çalışmasında kauçuk ürünlerin istenen özellikleri sağlaması için test, modelleme, analiz ve optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Kauçuk malzemelerin mekanik davranışlarını modellemek metalik malzemelere göre oldukça zordur. Üzerine gelen yüklemeler altında çok çeşitli davranışlar gösterebilmektedirler. Statik yüklemelerde rijitlik eğrileri belirleyici iken dinamik yüklemelerde zamana bağlı gerilme-gevşeme davranışı ve titreşim altında frekansa bağlı davranış öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında seçilen kauçuk ürünlerin hiperelastik modellemeleri yapılmış ve gerilme-gevşeme davranışları analiz edilmiştir. Ayrıca istenen özelliklerde ürün için deney tasarımı yaklaşımı ile şekil optimizasyonu çalışması gerçekleştirilmiştir. Kauçuk ürünlerin, çalışma şartlarında istenilen fonksiyonları yerine getirebilecek özelliklerde olması için bir yaklaşım ortaya konmuştur. Bu yöntem özellikle sızdırmazlık amaçlı kullanılan kauçuk ürünlerin zamanla özelliklerini kaybetme durumunun belirlenmesi için kullanılabilir. Böylece prototip üretilmeden daha kısa zamanda daha az maliyet ile istenilen özellikte kauçuk ürünler üretilebilecektir.