E-camı/epoksi tabakalı kompozitlerde düşük hızlı darbe hasarının burkulma özelliklerine etkisi

Abstract

Bu tezin amacı, düşük hızlı darbeye hasarlı E-camı/epoksi tabakalı kompozitlerin burkulma davranışının araştırılmasıdır. Kompozit malzemelerde bir darbe sonucunda oluşan hasar, çarpmanın türüne göre darbeye maruz kalmayan yüzeyde meydana gelebilir veya içyapıda tabakalar arası ayrılma şeklinde oluşabilir. Bu çalışmada değişik hızlarda düşük hızlı darbe hasarı meydana gelmiş cam epoksi tabakalı kompozitlerin burkulma yüklerindeki değişim deneysel olarak gözlenmiştir. Tek yönlü takviyelendirilmiş tabakacıklar [0°, ? 45°,+45°,0°,90°,+45°, ? 45°,0°]s şeklinde düzenlenerek E ? camı/epoksi tabakalı kompozit malzeme üretilmiştir. Darbe testleri özel olarak imal edilen düşey ağırlık düşürme test cihazı ile yapılmıştır. Darbe testlerinde kullanılan darbe ucu 24 mm çapında, yarı küresel uçlu bir geometriye sahiptir. Darbe ucu kütlesi 17 kg'dır. 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0m/s'lik çarpma hızlarında testler yapılmıştır. Çalışmalarda 140 ? 140 mm boyutlarında dört tarafı ankastre kompozit levhalar kullanılmıştır. Darbe her bir levhanın merkezine yapılmıştır. Farklı deney numuneleri için kuvvet-zaman değerleri deneylerden elde edilmiş, kuvvet-deformasyon, enerji-hasar alanı gibi değişimler hesaplanarak grafikler elde edilmiştir. Hasarlı numuneler burkulma yüküne maruz bırakılarak hasar alanının burkulma yükü üzerindeki etkisi belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Epoksi matrisli kompozitler, düşük hızlı darbe, burkulma

The aim of this study is investigation of buckling behavior of low velocity impact damaged E ? glass/epoxy laminated composites. The damage in composite materials results of an impact can be taken place on a surface that is not subjected to any impact according to the type of the strike, and it can be started in a manner of delaminations. Buckling loads variation of damaged glass-epoxy laminated composites were observed experimentally. [0°, ? 45°,+45°,0°,90°,+45°, ? 45°,0°]s oriented uni ? directionally reinforced E ? glass/epoxy laminates were used for the study. The impact tests were conducted with a specially developed vertical drop weight testing machine. Impact tests were performed at impactor mass of 17 kg and impact velocities of 2.0, 2.5, 3.0, 3.5 and 4.0 m/s. Hemispherical impactor, 24 mm in diameter was used in all tests. The tests were carried out on plate dimensions of 140 ? 140 mm with four opposite ends were clamped and impact load were applied at the center of each plate. Force-time data obtained from experiments and such as force-deformation, absorbed energy-damage area variation calculated and those were given in forms of graphs. Damaged laminates were subjected to buckling loads. Effects of the damage area on the buckling load were determined.Keywords: Epoxy matrix composites, low-velocity impact, dynamic response