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

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

Yapıştırıcı İle Birleştirilmiş Sandviç T Tipi Bağlantıların Düşük Hızlı Darbe Davranışı

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2015Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2015Yapıştırıcı ile bağlama tekniği birçok mühendislik sahasında başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Uygulamadaki birçok avantajından dolayı yapıştırıcı ile birleştirme düşük maliyetli üretim için yeni imkânlar sunar. Yapıştırıcı ile çok ince metallerin birleştirilmesi ve hafif bir bağlantı elde edilmesi mümkündür. Deniz yapılarında, otomotiv sanayinde ve uçak yapılarında metalik olmayan (kompozit) malzemelerden imal edilmiş plakaların dayanımını arttırmak amacıyla T bağlantılar kullanılmaktadır. Pratikte ki yaygın kullanımına rağmen, geometrik boyutlarının tespit edilmesi daha basit geometrili bağlantıların davranışlarından elde edilen tecrübeye dayanır. T tipi bağlantıların oluşturulmasında araştırmacılar farklı birleştirme teknikleri kullanmışlardır. Bu çalışmada, çift destekli T tipi bağlantıların düşük hızlı darbe davranışı Abaqus® sonlu elemanlar paket programı kullanılarak incelenmiştir. T bağlantı, gelen darbe yüklerini daha iyi sönümleyebilmek ve yeterince de hafif olmasını sağlamak için, çekirdeği iki farklı polimer köpük malzemesi (Expanded polystrene, EPS ve Polivinil klorür, PVC) olan ve metal plakalarla (Alüminyum 2024-T3) desteklenmiş sandviç yapı şeklinde oluşturulmuştur. Darbe davranışına köpük yoğunluğu etkisi ve destekleyici yapının geometrisinin etkisi farklı darbe enerjileri için incelenmiştir. Yapı tamamen yapıştırıcı kullanılarak oluşturulmuştur. Yapıştırıcı malzemesi kohezif bölge modeli (Cohesive Zone Model) ve kohezif elemanlar (Cohesive element) kullanılarak modellenmiştir.Adhesive bonding technique is used in many engineering areas succesfully. Adhesive bonding presents the new possibilities to manufacture with low cost because of many advantages in application. It is possible to bond very thin metal plates and obtain lightweight joints with adhesive. Tee joints are used to strenghten plates which are made by non-metal (composite) in marine structures, automotive industry and aircraft industry. Although it is used extensive in practice, confirming the geometric dimentions are related with experience of more simple bonding behaviour. Researchers used different bonding technics in tee joints. In this study, the impact behaviour of tee joints with double support was investigated by using Abaqus® finite element packaged software. Tee joints were formed as sandwich structure with two different polymer foam core materials (Expanded polystrene, EPS and Polivinil klorür, PVC) and reinforced metal plates (Aluminum 2024-T3). The effect of the foam density and support geometry on the impact behaviour were investigated for different impact energies. Sandwich structure was bonded using adhesive. Adhesive layers were modelled by using cohesive zone model and cohesive elements