Çerçeve destekli kompozit malzemeler için düşük hızlı darbe dayanımlarının incelenmesi ve etkilerinin belirlenmesi

En az iki farklı malzemenin makro boyutlarda birleşerek oluşturduğu kompozit malzemeler savunma sanayi, zırh tasarımları, havacılık, uzay teknolojileri, otomotiv, robot teknolojisi, tıp alanı, inşaat ve yapı sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kaplama yüzeyi olarak kullanılan kompozit plakların yük altında davranışları, bağlı oldukları yapısal yük taşıyıcı sistem ile birlikte değerlendirilmesi uygundur. Bu amaçla çerçeve destekli kompozit plakaların düşük darbe hızlarındaki mekanik performansı sayısal ve mekanik testlerle değerlendirilmiştir. Kompozit plakaları yerleştirmek için 9 karesel boşluklu ve 25 karesel boşluklu olan ve cidar kalınlığı 0,1 mm' den başlayıp 5 mm ulaşan destek çerçeveleri tasarlanmıştır. Çerçeve içerisine yerleştirilen kompozit malzemeler ise 12 tabakalı ve [0,45,-45,90]3 serim açısına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Çerçeve, zırh çeliği malzemesinden, kompozit malzeme ise e-cam/epoksi dokuma kumaş malzemesinden tasarlanmıştır. Tasarlanan numuneler 10 J' lük çarpma etkisi altında hem ANSYS' de analiz edilmiş, hem de Başkent Üniversitesi "Biyomekanik ve Mukavemet Laboratuvarında" bulunan düşük hızlı darbe test cihazı ile laboratuvar deneyine tabi tutulmuştur. Yapılan çalışmalar sonucunda, çerçeve destekli ve kompozit kısımların şekil ve cidar kalınlığına göre düşük hızlı darbe enerji tutma ve hasar durumları değerlendirilmiş, cidar kalınlığı arttıkça kompozit plakada enerji tutma oranının azaldığı görülmüştür.