Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalar ile Desteklenmiş Bal Peteği Sandviç Yapıların Düşük Hızlı Darbe Davranışlarının İncelenme

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015Sandviç yapılar, sahip oldukları yüksek performans özelliklerinin farklı malzeme kombinasyonları ile elde edildiği kompozit malzeme alanının özel bir uygulamasıdır. Konvansiyonel malzemelere göre sahip oldukları birçok üstün özellikleri ile oldukça geniş bir uygulama alanına (havacılık ve uzay, otomotiv, savunma, vs.) sahiptirler. Sandviç yapı elemanları, uygulama alanına yönelik istenilen özelliklere sahip olması açısından farklı yüzey plakaları ve çekirdek malzemelerinden oluşabilir. Sandviç yapılar, kullanım alanlarına bağlı olarak darbeli yüklemelere maruz kalabildikleri için düşük hızlı darbe cevabının belirlenmesi oldukça önemli bir rol oynamaktadır. Fonksiyonel kademelendirilmiş plakalar ile desteklenmiş bal peteği sandviç yapıların düşük hızlı darbe yükleri altındaki deformasyonları ve enerji sönümleme kabiliyetleri LS-DYNA® sonlu elemanlar programı kullanılarak araştırılmıştır. Sandviç yapı, Al/SiC fonksiyonel kademelendirilmiş kompozit yüzey plakaları ve Al 3003-H19 alaşımı bal peteğinden oluşmaktadır. Sandviç yapının darbe cevabı, fonksiyonel kademelendirilmiş destek plakalarının farklı malzeme kompozisyonu, vurucu kütlesinin sabit olduğu farklı çarpma enerjileri ve bal peteği çekirdek malzemesinin farklı hücre duvar kalınlıkları için incelenmiştir.Sandwich structures are specific applications of the composite materials whose high performance properties are obtained by different material combinations. They have quite extensive usage areas (aeronautics and aerospace, automotive, defense, etc.) with their several high quality properties compared with the conventional materials. Sandwich structures can be consisted of different facesheets and core materials in order to have required properties for the application areas. The determination of the low-velocity impact response of the sandwich structures has an important role by reason of their working areas with impulsive loadings. The deformations and energy absorption capability of the honeycomb sandwich structures reinforced by the functionally graded plates under low-velocity impact loads were investigated using explicit finite element software, LS-DYNA®. The sandwich structure was consisted of Al/SiC FG facesheets and Al 3003-H19 aluminum honeycomb core. The impact response of the sandwich structure was investigated in terms of different material compositions of the FG plates, impact energies and cell wall thickness of the honeycomb core

Fonksiyonel Kademelendirilmiş Dairesel Plakların Lineer Olmayan Termomekanik Analizleri

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Bu çalışmada, mekanik ve ısıl yüklemelere maruz fonksiyonel kademelendirilmiş dairesel plakaların geometrik lineer olmayan analizleri yapıldı. Analizlerde Green-Lagrange şekil değiştirme tensörü kullanıldı. Kademelendirilmiş bölgedeki lokal malzeme özelliklerinin hesaplanmasında mikromekanik model olarak Mori-Tanaka şeması kullanıldı. Isıl yüklemeye maruz plakalarda kalınlık boyunca sıcaklık dağılımı sürekli rejim ısı transferi denklemi çözülerek tespit edildi. Örnek olarak da Zirkonya (ZrO2) ve Alüminyumdan (Al) oluşan fonksiyonel kademelendirilmiş dairesel plaka kullanıldı ve elde edilen sonuçlar grafik olarak sunuldu.In this study, geometrically nonlinear analysis of functionally graded circular plates subjected to mechanical and thermal loads was carried out. The Green-Lagrange strain tensor in its entirety was used in the analysis. The locally effective material properties were evaluated using homogenization method that is based on the Mori-Tanaka scheme. In the case of thermally loaded plates, the temperature variation through the thickness was determined by solving a steady-state heat transfer (i.e., energy) equation. As an example, an FGM circular plate composed of Zirconium (ZrO2) and Aluminum (Al) was used and results are presented in graphical form

Alüminyum Plakaların Balistik Performansının Araştırılması

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015Metal bilimcilerin geniş araştırma ve çalışmaları sonucu alüminyum alaşımı levhalar düşük yoğunluk, yüksek yapısal mukavemet ve enerji emiş kapasitesi özellikleri nedeniyle uçak yapıları, gemi, bina ve köprü gibi çok çeşitli uygulamaların yanında hafif korunma sistemlerinde de sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, Alüminyum plakaların balistik performansının araştırılması yapılmıştır. Yapıda kullanılan plakalar 10 mm kalınlığında ve 50x50mm boyutunda 2024-T3 alüminyum alaşımıdır. Alüminyum plakaların plaka açısı ve plaka kalınlığı değiştirilerek v=750 m/s hızda gönderilen FSP (Parçacık Benzetimli Mermiler) mermiye karşı optimum değerleri hesaplanmaya çalışılmıştır. Ayrıca 10 mm plaka ve merminin normalle yaptığı açı ? = 0º, 30º, 45º ve 60º olacak şekilde Lambert-Jonas yaklaşımına göre balistik limit hızı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Alüminyum Alaşımlar, Balistik Test, Balistik limit, Açılı DarbeAs a result of extensive research and studies of metallurgists, aluminum plates are frequently used in a wide variety of applications including aircraft structures, ships, bridges, and buildings, in addition to light protection systems because of the characteristics of low density, high structural strength and energy absorption capacity. The aim of this study was to investigate the ballistic performance of aluminum plates. 10-mm thick and 50x50mm sized 2024-T3 aluminum plates were used in structures. The plate angle and plate thickness of aluminum plates were changed and optimum values were investigated subject to the FSP (Fragment Simulating Projectile) projectile sent with a velocity of 750 m/s. Furthermore, ballistic limit velocity according to Lambert-Jonas approach was identified in such a way that the angle which 10 mm plate and projectile make with the normal would be ? = 0°, 30°, 45° and 60°. Key Words: Aluminum Alloys, Ballistic Test, Ballistic Limit, Oblique Impac

Fonksiyonel Kademelendirilmiş Sandviç Plakaların Balistik Darbe Yükü Altındaki Davranışı Üzerinde Farklı Seramik Bileşenlerinin

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015Günümüzde de gelişen tehditler karşısında daha etkin balistik koruma sağlayacak hafif ve yüksek performanslı zırhların geliştirilmesi kritik bir ihtiyaç haline gelmiş ve bu sahadaki yeni malzeme arayışları seramik ön yüzlü kompozit zırhları ön plana çıkarmıştır. Katmanlı yapıya sahip bu plakalar yüksek mukavemetleri ve yüksek rijitlikleri nedeniyle balistik sistemlerde yaygın olarak kullanılırlar. Ancak, katmanlardaki malzeme özelliklerinin ani olarak değişmesi nedeniyle ara yüzeylerde yüksek gerilmeler meydana gelir ve bu gerilmeler de katmanlar arasında ayrılmalara (delaminasyon) neden olur. Bu olumsuz etkiler fonksiyonel kademelendirilmiş malzemeler (FGM) kullanılarak azaltılabilir ya da ortadan kaldırılabilir. Bu çalışma ile farklı seramik bileşenlere sahip fonksiyonel kademelendirilmiş sandviç plakalarda balistik darbe yükleme altında meydana gelen hasar mekanizmaları ve deformasyonları deneysel olarak incelenmiştir.Today, the development of high-performance and light armors has become a critical requirement against emerging threats. The research for new materials in this field has brought ceramic-faced composite armors to the forefront. Layered composite structures are widely used in ballistic systems due to their high strength and high stiffness. An abrupt change in their material properties across an interface between discrete materials introduces large interlaminar stresses that could cause delamination. One way to overcome this adverse effect is to use a functionally graded material (FGM). The purpose of this study is to determine damage and deformation mechanisms of functionally graded sandwich plates, which have different ceramic components, under ballistic impact loads