Bal peteği kompozitlerinin ön gerilme altında doğal titreşim davranışlarına yapıştırıcı özelliklerinin ve kor geometrisi etkisinin incelenmesi

Bu çalışmada havacılık sektöründen enerji sektörüne hafifliğin ve rijitliğin önemli olduğu alanlarda tercih edilen balpeteği kompozit malzemesinin öngerilmesiz, yerçekimi öngerilmesi ve termal genleşme öngerilmesi altında seçilen geometri parametreleri (kor genişliği, kor yüksekliği, topoloji) ve yapıştırıcı malzemenin termal genleşme katsayısı, elastisite modülü parametrelerinin doğal titreşim frekansları üzerindeki etkisi sonlu elemanlar yöntemi yardımıyla araştırılmıştır. Bilindiği üzere yapılar, üzerine gelen titreşimler özellikle doğal frekanslar ile aynı frekansta ise küçük yüklemelerde dahi yıkıcı etkiler doğurabilmektedir. Yapılan analizler sonucunda öngerilmenin doğal frekanslar üzerinde etkisi olduğu belirlenmiştir. Ancak söz konusu malzemenin yüksek rijitliğe ve hafifliğe sahip olmasından dolayı yerçekimi altında öngerilme oluşumunun sebep olduğu etki, incelediğimiz parametre aralığında yok sayılacak kadar düşük olduğu belirlenmiştir. Termal genleşme öngerilmesi sonucunda ise genellikle ilk doğal frekans değerleri düşerken, diğer mod frekansları üzerindeki değişim etkisinin çok düşük olduğu belirlenmiştir. Kor genişliği parametresinin değeri arttıkça rijitliğin azaldığı, kor yüksekliği parametresinin değeri arttıkça rijitliğin arttığı belirlenmiştir. Kor genişliği parametre değerinin büyümesi sonucunda ana mod frekansı (kabul: toplam kütlenin %5'inden fazlasını harekete geçiren doğal frekans değerleri 'ana mod' olarak adlandırılmıştır) değerinin daha düşük frekans değerine ve incelenen 100 adet mod frekansının dar bir frekans aralığına taşındığını belirlenmiştir. Topoloji parametresinin değeri arttıkça ana mod frekansının daha düşük frekans değerine ve incelenen 100 adet mod frekansının dar bir frekans aralığına taşındığı belirlenmiştir. Kor yüksekliği parametresinin değeri arttıkça incelenen 100 adet mod frekansının dar bir frekans aralığına taşındığı belirlenmiştir. Ancak ana mod frekans değerlerinin serbestlik yönüne göre arttığı veya azaldığı durumlar olduğu belirlenmiştir. Bu sebeple ana mod frekansının değişimi ile alakalı genel bir sonuç yorumu yapılamamaktadır. Epoksi malzemenin elastisite modülü değerinin artması sonucunda ana mod frekans değerlerinin genellikle çok küçük miktarda arttığı belirlenmiştir. Epoksi malzemenin termal genleşme katsayısı değerinin artması sonucunda doğal frekans değerleri birebir aynı çıkmaktadır. Epoksi malzemenin elastisite modülü ve termal genleşme katsayısı parametrelerinin termal genleşme öngerilmesiz / öngerilmeli analiz sonuçları karşılaştırdığında, öngerilme sonucunda ana mod frekans değerinin genellikle çok küçük miktarda arttığı belirlenmiştir.