Eğri sandviç panellerin titreşim ve darbe davranışına delaminasyonun etkisi
Delamination effect on vibration and impact behavior of the curved sandwich panels
- Tez No: 430953
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BUKET OKUTAN BABA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sandviç kompozitler, düşük hızlı darbe, delaminasyon, eğri panel, doğal frekans, Sandwich composites, low velocity impact, delamination, curved panel, natural frequency
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Sandviç kompozit malzemeler ağırlıklarına oranla yüksek mukavemet ve rijitlik göstermeleri nedeniyle birçok alanda kullanılırlar. Ancak darbeye karşı hassas olmaları, bu malzemelerin kullanımındaki en büyük dezavantajdır. Bu nedenle sandviç kompozitlerin darbe cevaplarının bilinmesi, tasarımlarında büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, delaminasyonun sandviç kompozitlerin darbe cevabı ve doğal frekansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sandviç panellerin kabuk malzemesi dört tabakalı 0°/90°/-45°/+45° dizilimine sahip E camı/epoksi tabakalı kompozit, çekirdek malzemesi ise PVC köpüktür. Köpük ve kabuk arasında delaminasyon oluşturmak için 10 ve 25 mm çapında kesilen ve numunenin alt ve üst kabuk-çekirdek ara yüzeyinin tam ortasına yerleştirilen teflon film kullanılmıştır. Titreşim ve farklı enerji seviyelerinde düşen ağırlık testleri uygulanmadan önce numuneler 100 mm x 100 mm boyutlarında kesilerek hazırlanmıştır. Delaminasyon çapı ve konumu, eğrilik ve darbe enerji seviyesi gibi parametrelerin darbe cevabı ve hasar modları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Temas kuvveti ve çökme ilişkisine bakılarak, sandviç kompozit numunelerin hasar sürecine dair durum ortaya konmuştur. Deneysel sonuçlar delaminasyon bulunan yüzeydeki temas kuvvetinin delaminasyon çapı arttıkça arttığını göstermektedir. Panel eğriliği arttıkça numunelerin üst kabuğundaki temas kuvvetlerinde artış, alt kabuğundaki temas kuvvetlerinde ise düşüş görülür. Titreşim test ve analizlerine bakıldığında, serbest, basit ve ankastre mesnetlenmiş numunelerin doğal frekansının artan eğrilikle birlikte arttığı, delaminasyonla ise azaldığı görülmüştür. Delaminasyon çapındaki artış ve delaminasyon konumunun alt kabuk/köpük ara yüzeyinde olması doğal frekansı düşürmüştür.
Özet (Çeviri)
Sandwich composite materials are used in many areas due to their high strength and stiffness to weight ratio. However, sandwich composites are susceptible to impact is the biggest drawback in the use of these materials. Therefore knowledge of the impact response of these materials is of great importance in the design of structures. Present study deals with the delamination effect on impact response and natural frequency of sandwich composite panels. The face sheets of the sandwich panel were E-glass/epoxy laminates made of four plies oriented 0°/90°/-45°/+45° and the core was PVC foam. Teflon film was used for the creation of delamination between foam and face sheet and cut in 10 and 25 millimeters in diameter and placed on the center of upper and lower surface of specimen face sheet-foam interface. The specimens were prepared by cutting out 100 mm x100 mm in dimension before vibration drop-weight impact tests were performed under different impact energy levels. The effects of parameters like delamination diameter, delamination location, curvature and energy level on impact response and failure modes were investigated. Looking at the relationship between contact force and deflection, information on the failure process were obtained for the sandwich composites specimens. When the curvature of panels increases, the contact force of the upper face sheet of the specimen increases and the contact force in the lower face sheet decreases. Considering the results of vibration test and analyses, natural frequency has increased with the increase of curvature for free, cantilever and fixed support while reducing with delamination. While the increases of delamination in diameter and the position of the delamination in lower face sheet-foam interface reduces the natural frequency.
Benzer Tezler
- Blast yükü altındaki sandviç kompozit panellerin mekanik davranışının sayısal ve deneysel olarak hesaplanması
Numerical and experimental calculation of mechanical behavior of sandwich composite panels under blast loading
YUNUS EMRE SERTTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN
- Parametric investigation of mechanical properties of auxhex unit cell sandwich structures
Auxhex birim hücreli sandviç yapıların mekanik özelliklerinin parametrik olarak incelenmesi
KADİRCAN SAYGI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ
- Free vibration analysis of curved sandwich beams.
Eğrisel sandviç kirişlerin serbest titreşim analizi.
YUSUF BERKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİNNUR GÖREN KIRAL
- Eğri yüzeylere sahip kauçuk takviyeli kompozitlerin darbe davranışlarının araştırılması
Investigation of impact behavior rubber reinforced composites with curved surfaces
MUSTAFA ALBAYRAK
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE ONUR KAMAN
- Asimetrik sandviç yapıların titreşim analizi
Vibration analysis of asymmetric sandwich structures
UFUK DEMİRCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Savunma ve Savunma TeknolojileriSivas Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ SUAT YILDIZ