Geri Dön

Experimental investigation of dynamic delamination in curved composite laminates

Dirsek yapılı laminalarda görülen dinamik delaminasyonun deneysel yöntemlerle incelenmesi

  1. Tez No: 383066
  2. Yazar: İMREN UYAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 143

Özet

Havacılık sektöründe hafif yapılar için oluşan yüksek talep, kompozit malzemenin çeşitli geometrilerde özellikle de birincil yük taşıma elemanlarında kullanımını teşvik etmektedir. Ancak, kompozit laminatlar ile bükümlü bir geometri oluşturulduğunda (örneğin L-şekil), laminatlar arası kavisli bölgede geometriden dolayı oluşan yüksek açma gerilimleri dinamik delaminasyon oluşmasına neden olur. Bu tezde, dinamik delaminasyonun L-sekilli KETP kompozit laminatlarda sanki-statik kesme kuvveti altında deneysel incelemesi yapılmıştır. Sanki-statik yük uygulamak için deneysel düzenek tasarlanmıştır. Deneylerde sırasıyla [0/90] dokuma, [0] tek yönlü ve [90/0] çapraz katlı olmk üzere üç farklı dizilimde numuneler incelenmiştir. Dizilim farklılığı, iç çap ve kalınlık parametrelerinin kırılma mekanizması üzerindeki etkisi makroölçekte ve orta ölçekte çalışılmıştır. Dinamik delaminasyon olayı saniyede milyon kare çekebilen bir kamera ile çekilmiş ve karşılık gelen yük-deplasman grafiği kaydedilmiştir. Deney yapılmış numuneler mikroskop altında incelenmiştir. [0] tek yönlü laninatlarda tek yük düşüşüne karşılık gelen çoklu delaminasyon gözlenirken, [90/0] çapraz katlı laminatlarda çoklu yük düşüşüne karşılık gelen sıralı delaminasyon oluşumu gözlenmiştir. Kalınlık ve iç çap gibi geometrik değişkenlerin de kırılma mekanizması üzerine etkisi olduğu bulunmuştur. Laminatlardaki çatlak ilerleme hızları yüksek hızlı kamera fotoğrafları kullanılarak hesaplandı. Delaminasyon hızları L-şeklin kollarına doğru intersonik (2200 m/s) düzeylere ulaşmıştır. Bu durum,intersonic delaminasyonun ilk bilinen deneysel kaydıdır.

Özet (Çeviri)

In the aerospace industry, high demand for lightweight structures is fostering the use of composite laminates in a wide variety of shapes, as primary load carrying elements. However, once a composite laminate takes a highly curved shape, such as an L-shape, high interlaminar stresses induced in the curved region causes dynamic delamination formation. This thesis discusses the experimental investigation of delamination in L-shaped CFRP composite laminates under quasi-static shear loading. An experimental setup is designed to apply pure quasi-static shear loading. Three lay-up configurations are investigated: [0/90] fabric, uni-directional [0] and cross-ply [90/0] CFRP composite laminates. The effect of material lay-up, inner radius and thickness on the failure process is studied. The load displacement curves are recorded and the subsequent dynamic delamination is captured with a million fps high-speed camera. The failed specimens are analyzed under a microscope. A single delamination is found to grow in a single load drop for [0/90] fabric laminate. Multiple delaminations in a single load drop are observed in the failure of the unidirectional laminate whereas a sequential delamination at each discrete load drop is seen in the cross-ply laminate. The geometrical constraints such as the thickness and the inner radius are also found to be affecting the failure process. Delamination in all cases is observed to be propagating in the arms at the intersonic speed of 2200 m/s. This study presents the first known experimental evidence of intersonic delamination in composite laminates.

Benzer Tezler

  1. Experimental and computational investigation of crack growth along curved interfaces

    Eğimli arayüzlerdeki çatlak ilerlemesinin deneysel ve sayısal incelenmesi

    DENİZHAN YAVAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DEMİRKAN ÇÖKER

  2. Experimental investigation of failure mechanism in cross-ply and fabric curved composite laminates

    Dokuma ve çapraz-katlı bükümlü kompozit yapılardakı hasarın deneysel yöntemlerle incelenmesi

    AHMET ÇEVİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER

  3. Darbe yükü etkisindeki sandviç plağın dinamik davranışının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi

    Investigation of dynamic response of the sandwich plate subjected to the impact load experimantally and numerically

    NAMIK KEMAL ALPAYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİT S. TÜRKMEN

  4. Darbe hasarına maruz kalan sandviç kompozitlerin statik mukavemetinin incelenmesi

    Investigation of static strength of sandwich composites subjected to impact damage

    ABDULLAH İKİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU

  5. Statik ve dinamik yükler altında kompozit plakaların hasar durumlarına karşı davranışlarının incelenmesi

    Investigation of behaviors of the composite plates during static and dynamic loads

    SERDAR KORKUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATA MUGAN