Fastening solutions for composite structures

Hafif kompozit malzemeler sürekli gelişmektedir ve roket biliminden günlük ev aletlerine kadar teknolojinin hemen hemen her alanında uygulamaları vardır. Tasarım, performans, işletme ve güvenilirlik açısından önemli ölçüde fırsatlar bulunmaktadır. Bu fırsatların yanı sıra, özellikle kompozit parçaların güvenli bir şekilde birleştirilmesi alanında gelişime açık, zorlu konular da vardır. Perçinler, kaynak cıvataları ve zımbalanarak birleştirilen cıvatalar gibi geleneksel sabitleme sistemleri genellikle kompozitlerle uyumsuz olabilen veya kompozit malzemelere uygulandığında ek çalışma gerektirebilecek sac metaller veya kalın yapı parçaları için tasarlanmıştır. Öte yandan, bağlantı elemanlarının kompozit malzemelere gömülmesi, montaj bileşenleri arasında kesintisiz bir bağlantı sağlarken, bağlantı elemanı geometrisine uygun kalıplama işlemini gerektiren bir yöntemdir. Ancak, farklı türden parçaların kompozit yapıya gömülmesi tasarım uyumluluğu sorunlarına yol açabilir ve uygulama süreçlerinde verimsizliğe neden olabilir. Bu tezde, montaj alanında özel bir cıvata ile şekillendirilmek üzere tasarlanmış bir manşon geometrisi kullanılarak tek katlı kompozit yapıların yük taşıma kapasitesini artıracak bir yöntem araştırılmış ve analiz edilmiştir. Önerilen model, hasar endekslerini %16 ile %54 oranında azaltmış, kilitleme yükü kayıp oranını %18 azaltmış ve benzer alternatiflerle karşılaştırıldığında hasar başlama kuvvetini %8 ile %40 oranında arttırmıştır. Bu tez ile rulman tepkisi ve rulman rijitliği önemli ölçüde arttırılmıştır.