Darbeli yükleme altında kompozit malzemelerin davranışı

Bu çalışmada, tabakalı kompozitlerin darbe davranışlarını incelemek amacıyla, cam/epoksi, karbon/epoksi ve cam/karbon hibrit kompozit plakalar üzerine 20, 90 ve -50 °C sıcaklık koşullarında düşük hızda darbe testleri yapılmıştır. Düşük orta ve yüksek enerji seviyelerinde kompozitlerin darbe davranışları, maksimum kontak kuvveti, kalıcı deformasyon, maksimum kuvvete karşılık gelen enerji ve absorbe edilen enerji gibi darbe parametreleri açısından değerlendirilmiştir. Enerji profil diyagramları ve kuvvet deplasman eğrileri farklı numune tipi ve sıcaklıklar için çizilmiştir. Yedi ay deniz suyunda bekletilen numunelere de aynı darbe testleri yapılmıştır. İlk hasar, delinme ve hasar yayılma enerjileri her numune ve sıcaklık için elde edilmiştir. Hasarlı numuneler gözlemsel olarak incelenmiştir. Cam/epoksi kompozitlerde delaminasyon alanları yoğun ışık altında incelenmiştir. Hasarlı numunelerin orta kesitten fotoğrafları çekilmiştir. Delaminasyon yüzeyleri optik mikroskop altında incelenmiştir. Hasarlı numunelere üç nokta eğme testleri de yapılmıştır. Ayrıca, 20 ve 90 °C sıcaklıklarda tek yönlü cam/epoki ve carbon/epoksi kompozit plakaların mekanik özellikleri tespit edilmiştir. ANSYS programı vasıtasıyla 20, 90 ve -50 °C sıcaklıkta termal gerilmeler hesaplanmış ve bu gerilmelerin darbe uygulanmadan önceki matris kırılma hasarı üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Sonuçlar, tabakalı kompozitlerin darbe davranışının farklı ortam koşullarından etkilendiğini göstermiştir.