Investigation of impact behavior of laminated hybrid composite plates
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Bu çalışma tabakalı hibrit kompozitlerin darbe ve hasar toleranslarını yarıstatik penetrasyon, yarı statik batma ve düşük hızlı darbe altındaki darbe özelliklerini araştırmaktadır. Bu amaç için, sırasıyla ASTM D732, ASTM D 6264 ve ASTM D 7136 uluslararası standartlar kullanılmıştır. Hibrit ve hibrit olmayan kompozitlerin üretiminde güçledirici fiber olarak örgülü karbon, kevlar ve S-camı fiberler kullanılmıştır. Yası statik penetrasyon deneyleri sırasında, kompozit tabakanın tamamen delinmesi ve oluşan plagın plakadan cıkmasına kadar panç-kesme prosedürleri uygulanmıştır. Düz ve 12.7 mm çapında panç, iki farklı destek/panç çapı oranını (SPR = Ds/Dp = 2 ve 5) elde etmek için iki farklı destek genişliği (25.4 ve 63.5 mm) kullanılmıştır.Yarı statik batma testlerindeki amaç, düşük hızlı darbe olaylarını temel olarak anlamayı geliştirmektir. Yarı statik batma testleri üzerinde 76.2 mm çapında açıklık bulunan test nümunelerine 12.7 mm çapındaki küresel uçlu panç ile gerçekleştirilmiştir. Ağırlık düşürme darbe cihazı yardımı ile düşük hızlı darbe testleri gerçekleştirilmiştir. Malzemelerin darbe ve hasar toleransları sabit 15 ve 30J darbe enerjisleri altında darbe yapılan yüzey ve arka kısımlardaki yüzeyleri gözlemlenerek karşılaştırılmıştır. Hibridizasyon etkilerinin derecesi absorbe edilen enerji ve maksimum kuvvet cinsinden karıştırma kuralına göre hesaplanmıştır.Bu çalışmada sonucunda, hibrit kompozitlerde oluşan hasar mekanizmalarının fiber dizilimlerinden oldukça fazla etkilenmiştir. Kevlar ve karbon fiberlerinin hibridizasyonu ile darbe dayanımı ve enerji emme kapasitesini artırmak mümkün olmakla birlikte daha ekonomik S-camı fiberin katılması hibrit kompozitin maliyetinin düşmesine yardımcı olmaktadır. Present study investigates the impact and damage tolerance of hybrid composite laminates using quasi-static penetration (QSPT), quasi static indentation (QSI) and low velocity impact tests (LVI) conditions. For this purpose, ASTM D732, ASTM D 6264 and ASTM D 7136 international test standards were used, respectively. Woven Carbon, Kevlar and S-glass fabrics were used as reinforcing fibers for production of hybrid and non-hybrid composite laminates. During the QSPT experiments, punch shear test procedures were employed until the perforation and complete plugging shear out of the laminate. A flat end punch with diameter of 12.7 mm has been used for two different support spans (25.4 and 63.5 mm) to obtain two different support span (Ds) to punch diameter (Dp) ratios (SPR = Ds/Dp = 2 and 5). The goal of QSI tests from this study is to develop basic understanding of low velocity impact events. QSI tests were performed by a hemispherical indenter having 12.7 mm size of diameter to the coupons having 76.2 mm diameter circular opening. LVI tests were performed by an instrumented and controlled drop weight impact machine. Impact and damage tolerance of the samples were compared with observing the impacted and non-impacted surfaces under the constant impact energies (15 and 30J). The degree of the hybridization effects was evaluated with reference to the rule of mixture in terms of absorbed energy and maximum force. The results from this study showed that failure mechanisms of the hybrid samples were significantly affected by the stacking sequence of the fibers. It is possible to increase impact resistance and energy absorption capacity by the hybridization of Kevlar and Carbon fibers while incorporation of more economic S-glass fibers contributed to decrease cost of the hybrid composite.
Collections