Düşük Hizli Darbe Yüküne Maruz Tabakali Kompozit Plaklarin Deneysel Ve Nümerik Olarak İncelenmesi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Bu çalışmanın amacı, düşük hızlı darbeye maruz fiber takviyeli tabakalı kompozitlerin dinamik davranışını değerlendirmektir. Nümerik olarak hesaplanan temas kuvveti-zaman değerleri, deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Düşük hızlı darbeye maruz tabakalı kompozitlerde darbe hızının, darbe kütlesinin, kompozit plağın boyutlarının önemi belirlenmiştir. Darbe testleri 1 m/sn, 2 m/sn ve 3 m/sn’ lik artan darbe hızlarında ve 135 g ve 2600 g’lık darbe kütlelerinde yapılmıştır. Karşılıklı iki tarafı ankastre ve diğer iki tarafı serbest olan 50 mm’ye 150 mm, 100 mm’ye 150 mm ve 150 mm’ye 150 mm’lik plaklar ile deneyler yapılmıştır ve darbe yükü her bir plağın merkezine uygulanmıştır. Deneylerde 8 tabakalı (0°/0°/90°/90°)s fiber oryantasyonuna sahip ve 4.8 mm kalınlığında E-cam lifi/epoksi tabakalı kompozit plakalar kullanılmıştır. Zamana bağlı dinamik sonlu eleman analizi yapabilen 3DIMPACT programını kullanarak tabakalı kompozitlerin nümerik değerlendirmesi de yapılmıştır. Kompozit plak ve çarpan eleman arasındaki temas kuvveti, plağın merkezindeki maksimum düşey yer değiştirme, darbe esnasındaki gerilmeler ve birim şekil değiştirmeler zamanın fonksiyonu olarak elde edilmiş ve nümerik hesaplamalarla kompozit tabakaların delamination hasarı belirlenmiştir.The purpose of this study is the evaluation of the dynamic behavior of fiber reinforced laminated composites under low velocity impact. The numerically computed contact force history is compared with the same experimental results. The importance of the impact velocity, the impactor mass and the dimensions of the composite plate are determined for laminated composites subjected to low velocity impact. Impact tests are performed at increasing impact velocities 1 m/sec, 2 m/sec and 3 m/sec, and impactor masses of 135 gr and 2600 gr. The studies have been carried out with plate dimensions of 50 mm by 150 mm, 100 mm by 150 mm and 150 mm by 150 mm with two opposite sides clamped and the other two free and the impact load is applied at the center of each plate. (0°/0°/90°/90°)s oriented crossply E-glass/epoxy laminated composite of 4.8 mm nominal thickness is used for impact testing. A numerical evaluation of these specimens is also carried out by using 3DIMPACT 126 transient dynamic finite element analysis code. The contact force between the impactor and the composite plate, maximum transverse deflection at the center of the plate, stresses and strains during impact are plotted as functions of time and the predicted delamination sizes of composites are determined numerically

Tabakali Kompozit Plaklarin Ağirlik Düşürme Testi Sonrasi Basi Mukavemetlerinin Belirlenmesi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Bu çalışmanın amacı; oda sıcaklığında ve farklı enerji değerlerinde ağırlık düşürme testlerine maruz bırakılmış tabakalı kompozit plakalarda darbe sonrası bası (DSB) mukavemetlerinin deneysel olarak belirlenmesidir. Kompozit plakalar farklı lif yönlenme açılarına ([0°/90°/0°/90°]S ve [0°/90°/+45°/-45°]S) sahip sekiz tabakadan oluşmaktadır. Darbe deneyleri 10, 20, 30, 40, 50, 60 ve 70 J enerji değerlerinde yapılmıştır. Darbeye uğramış ve uğramamış numunelerin darbe sonrası bası mukavemetleri belirlenmiştir. Deneyler sonucunda; enerji seviyesi arttıkça numunelerin darbe sonrası bası mukavemetleri azalmaktadır. Bununla birlikte, darbe sonrası bası mukavemeti [0°/90°/0°/90°]S lif yönlenme açısına sahip numunelerde daha yüksektir.The purpose of this study is determining the compression after impact (CAI) strength of laminated composite plates subjected to drop weight tests under various energy values and at room temperature, experimentally. Composite plates are composed of eight layer which has different orientation ([0°/90°/0°/90°]S and [0°/90°/+45°/-45°]S). Impact tests have done at energy levels of 10, 20, 30, 40, 50, 60 and 70 J. Compression after impact strength of damaged and undamaged specimens was determined. As a result of experiments; compression after impact strength decrease by increasing energy level. Nevertheless, the compression after impact strength of specimens which have [0°/90°/0°/90°/]S is higher than other

Tabakali Kompozitlerde Pim Sayisinin Ve Konumunun Hasar Yükü Ve Hasar Tipine Etkisi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Bu çalışmada; tek dairesel deliğe, seri veya paralel iki dairesel deliğe sahip pim bağlantılı tabakalı kompozit numunelerin hasar tipleri ve hasar yükleri deneysel yolla araştırılmıştır. Tabakalı kompozit plaka üretiminde ana malzeme olarak vinilester reçine, takviye edici olarak da örgü tipi cam lifi kullanılmıştır. Her üç durum için; plaka uç kısmı-delik çapı oranı birden beşe kadar (E/D=1, 2, 3, 4, 5) değiştirilmiştir. Seri veya paralel dairesel deliğe sahip plakalarda ise iki delik arası mesafe 15 mm olarak alınmıştır. Yapılan deneyler neticesinde seri iki deliğe sahip numunelerden elde edilen hasar yükleri diğer numunelerden daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca, en düşük hasar yükü her üç durum için E/D oranının bir olduğu numunelerde belirmiştir.In this study; the failure types and failure loads of laminated composite specimens pinned joint which have single circular hole, two serial or two parallel circular holes were investigated, experimentally. Vinylester resin as main material and woven glass fiber as reinforcement were used for the manufacturing of the laminated composite plate. The free end of plate-hole diameter ratio was changed from 1 to 5 (E/D=1, 2, 3, 4, 5) for each three cases. The distance between two holes was taken as 15 mm in the plates having serial or parallel circular holes. As a result of experiments; the failure loads, which are obtained from the specimens having serial two holes, are higher than the other ones. In addition, the lowest failure load appears in the specimen which have E/D=1 for each three cases

Tabakali Kompozitlerde Fiber Yönlenme Açisinin Darbe Davranişina Etkisi

Konferans Bildirisi -- Teorik ve Uygulamalı Mekanik Türk Milli Komitesi, 2008Conference Paper -- Theoretical and Applied Mechanical Turkish National Committee, 2008Bu çalışmada, cam lifi-epoksi kompozitlerinde tabaka sıralanışının darbe davranışına etkileri incelenmiştir. [90/0]₆, [30/0]₆ ve [15/0]₆ şeklinde olmak üzere üç farklı tabakalı kompozit aynı fiber oranları ve tabaka sayısı olacak şekilde üretilmişlerdir. Daha sonra, darbe testi için bu kompozitlerden 100 mmx100 mm boyutlarında numuneler kesilmiştir. Numuneler üzerine düşük hızlı darbe testleri DYNATUP GRC 8200 darbe cihazı kullanarak yapılmıştır. Darbe enerjileri delme oluşuncaya kadar kademeli olarak arttırılmıştır. Darbe cihazı zamana bağlı olarak yük, hız, çökme ve absorbe edilen enerji değerlerini vermektedir. Darbe enerjisi ile absorbe edilen enerji arasındaki ilişkiyi göstermek amacı ile enerji profili yöntemi kullanılmıştır. Sonuçlar, [15/0]₆ kompozitinin yük-çökme eğrisinde maksimum yük değeri civarında geniş olması ve çökmenin fazla olmasından dolayı fazla enerji absorbe etme kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte [90/0]₆ kompozitinin maksimum yük değeri en yüksek olmasına karşın çökme değerinin en küçük olmasının sonucu olarak en düşük enerji absorbe etme kapasitesine sahip olduğu görülmüştür.In this study, the stacking sequence effects on impact behavior of glass-epoxy composite laminates have been investigated. Three different laminated composites designated as [90/0]₆, [30/0]₆ and [15/0]₆ were manufactured with the same fiber volume fraction and layer numbers. They were then cut into 100mm x 100mm specimens for impact testing. The low velocity impact tests were performed on the specimens by using a DYNATUP GRC 8200 drop weight testing machine. The impact energy was gradually increased for consecutive tests until perforation took place. The instrumented impact test machine gives the time versus load, velocity, deflection and absorbed energy histories. Energy profiling method was used showing the relationship between impact energy and absorbed energy. Results show that the [15/0]₆ composite load-deflection curve has a large plateau around the peak force and highest deflection value, resulting in the highest perforation threshold. However, the [90/0]₆ composite has the highest peak force but lowest deflection value, resulting in the lowest energy absorption capacity for perforation