Investigation of low-velocity impact behaviors of aluminum foam sandwich structures reinforced with aluminum plates

Abstract

Bu tez çalışmasında, alüminyum plakalar ile güçlendirilmiş alüminyum köpük çekirdekli sandviç yapıların düşük hızlı darbe davranışları incelendi. Çalışmada sandviç yapıların darbe cevapları üzerinde Al-köpük çekirdeğin yoğunluğu ve darbe enerjisinin etkileri araştırıldı.Sandviç plakalar, Al-6061-T6 takviye plakalar arasına yerleştirilen 0.37, 0.52 ve 0.70 g/cm3 olacak şekilde üç farklı yoğunlukta Al-köpüklerin epoksi yapıştırıcıyla birleştirilmesiyle üretildi. Her bir numuneye 15, 30, 45 ve 60J darbe enerjilerinde düşük hızlı darbe testleri uygulandı. Hazırlanan numunelerin düşük hızlı darbe testleri, Erciyes Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Laboratuvarında bulunan CEAST Fractovis marka darbe cihazında yapıldı.Testler sonucu elde edilen temas kuvveti-zaman ve enerji-zaman grafikleri ile darbe sonrası numunelerde oluşan kalıcı deformasyonların ön ve kesit görüntüleri üzerinden alüminyum plaka takviyeli Al-köpük çekirdekli sandviç yapıların düşük hızlı darbe davranışları üzerinde köpük çekirdeğin yoğunluğu ve darbe enerjisinin etkileri detaylı olarak irdelendi.Anahtar Kelimeler: Al-köpük, Sandviç plaka, Düşük hızlı darbe, Hasar

In this thesis, the low-velocity impact behavior of sandwich structures having aluminum foam core reinforced with aluminum plates was investigated. In this study, the effects of the Al-foam core density and the impact energy on the impact response of sandwich structures were investigated.Sandwich plates were produced by combining of Al-foams with three different densities of 0.37, 0.52, and 0.70 g/cm3, placed between Al-6061-T6 reinforcement plates with epoxy adhesive. Low velocity impact tests were carried out for each sample at 15, 30, 45 and 60J impact energies.The low-velocity impact tests of the prepared samples were carried out with the CEAST Fractovis impact device in the Mechanic Laboratory of the Mechanical Engineering Department of Erciyes University.The effects of the foam core density and the impact energy on the low-velocity impact behavior of the aluminum plate reinforced Al-foam core sandwich structures were examined in detail using contact force-time and energy-time graphics, and after impact permanent deformation photographs taken from the front and cross-section of the sandwich specimens.Keywords: Al-foam, Sandwich plate, Low-velocity impact, damage