Sıcaklığın tabakalı kompozit plakların darbe davranışına etkisi

Bu çalışmanın temel amacı, cam lifi ve epoksi matriksten oluşmuş tek yönlü kompozit plakların termal darbe davranışlarını, oda sıcaklığı (yaklaşık 20°C) ve yüksek (40°C, 60°C, 80°C ve 100°C) sıcaklıklarda incelemektir. Ayrıca, cam lifi/epoksi kompozit plakların mekanik özellikleri bahsedilen sıcaklık koşullarında belirlenmiştir. Darbeye uğramış plakların darbe sonrası bası mukavemetleri de oda sıcaklığında belirlenmiştir. Darbe testleri Fractovis Plus darbe test makinesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Darbe testleri için 5 J' den 70 J' e kadar on dört adet darbe enerjisi seçilmiştir. Plaka boyutları darbe testleri için 100 mm x 100 mm ve CAI testleri için 150 mm x 150 mm dir. Fiber oryantasyon etkisini incelemek için [0°/90°/0°/90°]S ve [0°/90°/45°/-45°]S dizilimleri kullanılmıştır. 3DIMPACT sonlu elemanlar programı kullanılarak nümerik analiz gerçekleştirilmiş ve darbe testlerindeki deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Vurucu ile kompozit plak arasındaki temas kuvveti ve kompozit plağın merkezindeki maksimum çökme zamanın fonksiyonu olarak çizilmiş ve ara yüzeydeki hasar alanları nümerik olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak; polimer esaslı kompozit plakların enerji absorbe etme kabiliyeti, mekanik özellikleri ve darbe sonrası bası mukavemetleri sıcaklık arttıkça azalmaktadır. Temas kuvveti ve temas zamanı sıcaklık arttıkça artarken, plağın çökmesi ve ara yüzeydeki hasar alanı azalmaktadır. Anahtar kelimeler: Isıl darbe davranışı, nüfuziyet ve delme sınırı, mekanik özellikler, darbe sonrası bası mukavemeti