Investigation of Mechanical Properties and Damage Development of Filament Wound GFRP Composite Pipes by Ring Tensile Test

Abstract

Filaman sarım yöntemi ile üretilen kompozit borular; hafiflikleri, korozyon dirençleri ve yüksek mukavemetlerinden dolayı birçok mühendislik alanlarında kullanılmaktadır. Özellikle doğalgaz ve petrol boru hatlarında basınç altında çalışan kompozit borular kullanılacağı alanda taşıyabileceği yükleri karşılayabilmesi için özel tasarımlar yapılmaktadır. Filaman sarım üretim yöntemi ile elyaf türü, elyaf sarım açısı ve tabaka sayısı değiştirilerek ihtiyaca göre farklı özelliklerde ve mukavemetlerde kompozit borular üretilebilmektedir. Değişken parametreler ışığında üretilen her borunun mekanik özelliklerinin belirlenmesi gerekmektedir. İç basınç altında çalışan kompozit boruların mekanik özelliklerinin belirlenmesinde kullanılan yöntemlerden bir tanesi de halka çekme testidir. Bu çalışmada Filaman sarım yöntemi ile ±55° elyaf konfigürasyonu ile 72 mm iç çapında ve 1 m boyunda cam elyaf takviyeli plastik (CETP) borular üretilmiştir. Üretilen borulardan ASTM D2290 standardına göre 30 mm genişliğinde 20 mm daraltılmış bölgelere sahip halka çekme test numuneleri hazırlanmıştır. Deneyler Instron 8801 test cihazında yapılmış ve veriler kaydedilmiştir. Kompozit boruların halka çekme deneyleri sonrasında elde edilen veriler işlenmiş ve grafik haline dönüştürülerek yorumlanmıştır. Deney sonrası hasar bölgeleri yüksek çözünürlüklü olarak fotoğraflanarak ayrıntılı makro ve mikro (SEM) hasar analizi yapılarak oluşan hasar modları belirlenmiştir.