Tamir edilmiş bal peteği sandviç polimer kompozit yapıların darbe özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada son zamanlarda havacılık ve uzay endüstrisinde yapısal tasarımlarda metallerin yerine daha yaygın hale gelen kompozit yapılar incelenmiştir. Çalışmaya konu olan yapı hava aracı kargo kompartmanlarında tercih edilen bal peteği sandviç kompozitlerdir. Bu yapıların maruz kaldığı darbe davranışları irdelenmiştir. Yoğunlaşılan ana tema kullanımı veya bakımı aşamasında hasarlanabilen bal peteği kompozit panellerin üretici firmaların verdikleri tamir prosedürlerine göre tamir edilmesi sonrası bu yapılara gelen tekil ve tekrarlı darbelerin yarattığı etkiler ve sonuçlarıdır.Tamir edilmiş bal peteği sandviç yapılara enstrümente edilmiş düşen ağırlık tipli Instron Dynatup 9250HV darbe test cihazı ile 1-8J arasında değişen düşük enerjili darbeler uygulanmıştır. Tamir edilmiş bal peteği sandviç yapılarda `tekil` düşük hızlı darbe sonuçları; her iki yüzeyde ve malzemenin iç katmanlarında oluşan darbe yük nitelikleri ve hasar mekanizmalarının kuvvet (force) sapma (deflection) (F-D) eğrileri saptanmıştır.Düşük hızlı darbe enerji seviyeleri tespitinden sonra tamir edilmiş bal peteği kompozit yapılarda düşük hızlı `tekrarlı` darbe etkileri tespiti yapılmıştır. Daha sonra sabit enerjili darbe sonucu oluşan tam penetrasyon hasar seviyeleri bulunmuştur. Bu uygulamada da F-D eğrileri çizilmiştir. Darbe yüzeyinin arka kısmının görüntüleri dijital kamera ile kayıt edilmiştir. Ayrıca termal kamera ve x-ray cihazları ile hasarlar görüntülenip kayıt altına alınmıştır. Böylece panelin ön/arka ve iç kısmındaki hasarlarının tespit edilip hasar mekanizmaları yorumlanmıştır.Çalışma sonunda düşük hızlı tekil ve tekrarlı darbelerin tamir edilmiş kompozit sandviç yapıya yaptığı etki ve hasarlar yorumlanmaya çalışılmıştır.

Composite structures that have been utilized more commonly then metals in aeronautics and astronautics along last years were researched in this study. The subject structures are honeycomp sandwich composites which are preferred for aircraft cargo compartments. Impact behaviour properties of this structures have been examined. Main theme focused in the study is the effects and results caused by single and repeated impacts that are occured after repairs that performed in accordance with manufacturer repair procedures for honeycomp composite panels that can be damaged during their servise life. The low energized impacts that change between 1-8J have been applied to repaired honeycomb sandwich structures via drop weight type Instron Dynatup 9250HV device. `Single` low velocity impact results and impact load qualifications which take place on mating surfaces and inside of materials were detected. In addition that the damage mechanisms' force deflection (F-D) curves were formed on repaired honeycomb sandwich structures. After identification of low velocity impact energy levels, low level `repetitive` impact effects were determined on repaired honeycomb composite structures. Then full penetration damage levels thats are caused by constant energised impacts were noticed. F-D curves were drawn in this step as well. The impact surface's back side has been recorded via digital camera. In addition, damages were monitorized and recorded via thermal camera and x-ray devices. By that way, impact lifespan and damage mechanisms of the mating surfaces and internal damages of the panel have been analyzed.At the end of study the effects of low speed single and repetitive impacts on repaired honeycomb sandwich composite structure have been commented.