Hasarlı kompozit plakalarda vibroakustik bir çalışma

Abstract

Kompozit malzemeler, yüksek rijitlik/ağırlık oranları ve diğer avantajlarından dolayı havacılık ve denizcilik endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kullanım süreleri boyunca pek çok çevresel etkiye maruz kalan kompozit malzemelerin mekanik ve kimyasal özellikleri bu durumdan etkilenmektedir. Havacılıkta kullanılan örgülü kompozit malzemeler için ise en büyük ilgi alanı gürültü ve sıcaklığın bu malzemelerin mekanik özelliklerine olan etkisidir. Sıcaklığın değişimiye birlikte kompozit malzemelerdeki matris faz olan reçinenin fiziksel yapısı değişmektedir. Fiziksel formu değişen reçinenin rijitliği düşmekte ve bu durum kompozit malzemenin yapısında dinamik kararsızlığa yol açabilmektedir. Sıcaklığın kompozit plakalarda yarattığı etkiyi anlayabilmek için ısıl ortamdaki titreşim analiziyle birlikte, titreşim yapılarının ses özelliklerinin de aynı anda incelenmesi daha doğru bir analiz yapılması açısından önemlidir. Bu çalışmada farklı tipte kompozit plakalar (tek yönlü elyaf takviyeli, örgülü) gözönüne alınarak, hasar analizi deneysel olarak belirlenecektir. Çalışmanın önemi, dinamik analizle, plakaların 20-50 °C aralığındaki vibroakustik karakteristikleri ortaya konularak, servis kullanımıyla ilgili değerlendirmenin belirginleştirmesini sağlamaktır.

Composite materials are widely used in aviation and maritime industries due to their high rigidity / weight ratios and other advantages. The mechanical and chemical properties of composite materials exposed to many environmental influences during their use are affected by this situation. For woven composite materials used in aviation, the most important concern is the effect of noise and temperature on the mechanical properties of these materials. The physical structure of the resin, which is the matrix phase in the composite materials, changes with the change of temperature. The rigidity of the resin changing physical form is decreasing and this can lead to dynamic instability in the structure of the composite material. In order to understand the effect of temperature on the composite plates, it is important to analyze the sound properties of the vibration structures together with the vibration analysis in the thermal environment in order to make a more accurate analysis. In this study, damage analysis will be experimentally determined by considering different types of composite plates (unidirectional fiber reinforced, woven). The importance of this work is to make a methodological evaluation for the further service usage with respect to vibroacoustic testing approach in the range of 20-50 °C.