Damage in laminated composite plates subjected to low-velocity impact
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Bu çalışmanın amacı, cam lifi ve epoksiden imal edilmiş, tek yönlü fiberlerin yan yana yerleştirilmesi ile oluşturulmuş ortotropik tabakalardan veya örülü kumaşlardan üretilmiş tabakalı kompozitlerin darbe cevabını incelemektir. Kompozit plakaların darbe dirençleri üzerine çalışılan parametreler: tabakalar arası açı değişimi, örgüdeki boşluklar, pişirme basıncı, örgü hücresinin boyutu, kompozit kalınlığı boyunca dikiş ile güçlendirme ve atkı ve çözgü iplikleri arasındaki örme açısıdır.Araştırmada ağırlık düşürme cihazı kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan özel fiber geometrilerinden dolayı bütün örgülü kompozitler elle üretilmiştir. Bazı kompozit prepregler üst üste sıralandıktan sonra bir iğne vasıtası ile elle dikilmiştir. Delme eşiği, maksimum kuvvet ve eğilme rijitliği, kompozitlerin temel darbe özelliklerini tanımlamada kullanılmıştır.Deneysel sonuçlar, boşluklu örme ve düşük basınçla pişirmenin delme eşiğini yükselttiğini göstermiştir. Delme eşiği ardışık tabakalar arası açının ve atkı ve çözgü iplikleri arasındaki örgü açısının azalması ile artmıştır. Atkı ve çözgü ipliklerinin hasar ilerlemesini sınırlandırmasından dolayı, hücre boyutu hasar mekanizmasında önemli bir rol oynar. Hasar boyutu ve delme eşiği dikme ile azalmıştır.Sonlu elemanlar metodu ile yazılmış bir programla nümerik bir değerlendirme yapılmıştır. Tek yönlü fiberlerden oluşan tabakalardan teşekkül etmiş kompozit plaklarla darbe ucu arasındaki temas kuvvetleri, deneylerde fiber kırılması oluşmayan numuneler için bulunmuştur. Deneysel sonuçlar ile nümerik sonuçlar birbirine uyumlu çıkmıştır. The aim of the study is to investigate the impact response of laminated composites were constructed from orthotropic layers containing collimated unidirectional fibers or woven fabrics made of glass fabrics and an epoxy matrix. The effects of the following parameters on the impact resistance of composite plates were studied: the angle between adjacent layers, weaving gaps, the curing pressure, the size of weaving cell, the stitching reinforcement through the composite thickness and the weaving angle between fill and warp yarns.An instrumented drop-weight impact testing machine was used in the investigations. Because of the special fiber geometries involved in the study, all woven composites were fabricated manually. Some of the composite prepregs were stitched after stacking together by hand, using a needle. The perforation threshold, peak force and bending stiffnesses were identified to be the primary impact characteristics of the composites.Experimental results reveal that weaving with gap and curing with low pressure increases the perforation threshold. The perforation thresholds increases as the angles between adjacent layer and the weaving angle between fill and warp yarns decrease. Since the fill and warp yarns constrain the damage propagation, the cell size plays an important role in the damage process. Damage size and perforation threshold reduce with stitching.A numerical evaluation was carried out by using a finite element code. The contact force history between impactor and the composite plate consist of unidirectional plies was found for the specimens which occurred no fiber breakage in experiments. The experimental results and numerical results are reasonable.
Collections