Experimental investigation of dynamic delamination in curved composite laminates
Dirsek yapılı laminalarda görülen dinamik delaminasyonun deneysel yöntemlerle incelenmesi
- Tez No: 383066
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Experimental and computational investigation of crack growth along curved interfaces
Eğimli arayüzlerdeki çatlak ilerlemesinin deneysel ve sayısal incelenmesi
DENİZHAN YAVAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- 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
2021
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- 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
2012
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİT S. TÜRKMEN
- 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
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- 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
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN