Akademik Veri Yönetim Sistemi
INTERNATIONAL YILDIRIM BAYEZID SCIENTIFIC RESEARCH AND INNOVATION SYMPOSIUM-I , Bursa, Türkiye, 9 - 10 Mayıs 2025, ss.307-308, (Özet Bildiri)
Relaksasyon testlerinde, malzeme belirli bir genleme altında sabit tutulmakta, bu sırada zamanla gerilmesindeki azalma gözlemlenmektedir. Bu sayede malzemenin gerilme gevşemesi davranışı incelenebilmektedir. Bu çalışma kapsamında, polipropilen blok kopolimer (PPB) malzemeden hazırlanan numunelere farklı genleme hızlarında, önceden belirlenmiş sabit genleme değerinde beklemeli ve kısa süreli olacak şekilde relaksasyon testlerine maruz bırakılmıştır. Deneysel olarak gerçekleştirilen testlerde; zaman, gerilme, genleme ve kuvvet verileri kaydedilmiştir. Deneysel çalışmadan elde edilen veriler, gerilme – genleme ve gerilme – zaman grafiğinde incelenmiştir. Uygulanan testlerde, belirlenen sabit genleme değerlerindeki bekleme esnasında gerilmenin zamanla azaldığı belirlenmiştir. Bu durum literatürle uyumludur. Ön yükleme ile sağlanan bağlantı durumları gibi gerilmenin önemli olduğu alanlarda, gerilme gevşemesi davranışının bilinmesi tasarım faaliyetleri açısından oldukça önemli olmaktadır. Her bir genleme ve genleme hızı seviyesinde testler uygulayarak tasarımı optimize etmek, maliyet, iş gücü ve zaman açısından oldukça zorludur. Bu nedenle, deneysel çalışmaları minimize edildiği bir diğer alternatif yöntem olarak malzeme modeli ve sonlu elemanlar yöntemi tercih edilebilmektedir. PPB malzemeye göre kalibre edilmiş ANSYS Tree Network (TN) Model aracılığıyla deneysel uygulanan relaksasyon testleri sonlu elemanlar paket programında simüle edilmiştir. Simülasyon sonuçlarında, TN modeli kullanılarak elde edilen gerilme – zaman eğrileri ile deney sonuçları arasında yüksek bir uyum gözlemlenmiştir. Bu doğrultuda, gerilme gevşemesi davranışının öngörülmesinin gerekli olduğu tasarım problemlerine yönelik, çok sayıda deney yapılmasını gerektiren geleneksel yöntemlere alternatif olarak kullanılabilecek bir mühendislik yaklaşımı ortaya konmuştur. Bu yaklaşım, özellikle tasarım süreçlerinde verimliliği artırarak potansiyel bir rekabet avantajı unsuru sunmaktadır.
In
relaxation tests, the material is held at a constant strain, during which a
gradual decrease in stress over time is observed. This enables the
investigation of the material’s stress relaxation behavior. Within the scope of
this study, relaxation tests were conducted on specimens prepared from
polypropylene block copolymer (PPB) material under different strain rates and
at predefined constant strain levels, incorporating short – duration
hold periods. During these experimental tests, data for time, stress, strain,
and force were recorded. The experimental results were evaluated through stress
– strain and stress – time curves. The tests revealed that stress decreased over time
during the holding phase at the specified constant strain levels, consistent
with findings reported in the literature. In applications where stress exerts a
critical role, such as in preloaded joint configurations, understanding the
stress relaxation behavior is essential for effective design. However,
performing experimental tests across multiple strain levels and strain rates to
optimize design can be highly demanding in terms of cost, labor, and time. Therefore,
we propose the use of material modeling and finite element methods as an
alternative to extensive experimental procedures. In this study, relaxation
tests conducted on PPB material were simulated using the ANSYS Tree Network
(TN) model, which was calibrated specifically for this material. The simulation
results demonstrated a high degree of agreement between the stress–time curves
obtained from the TN model and the experimental data. Accordingly, a novel
engineering approach has been presented that can serve as an alternative to traditional
experiment-intensive methods for addressing design challenges where predicting
stress relaxation behavior is critical. This approach offers potential as a
competitive advantage by enhancing efficiency in design processes.