Dairesel delikli tabakalı kompozit plaklarda dairesel delaminasyonun burkulma davranışı üzerindeki etkileri

IV ÖZET Bu çalışmada, ortasında dairesel delik ve delik etrafında dairesel delaminasyon bulunan dikdörtgen biçimindeki tabakalı kompozit plaklarda delik etrafındaki delaminasyon çapına ve tabakaların fiber yönlenme açılarına bağlı olarak kritik burkulma yükleri incelenmiştir. Bu incelemede plak iki kenarından ankastre olarak mesnetlenmiş ve ankastre kenarlardan tek eksenli olarak yüklenmiştir. Bu araştırma nümerik ve deneysel olarak yapılmıştır. Deneysel çalışmalar için hazırlanan tabakalı kompozit plaklar, sekiz tabakadan (dört simetrik tabakadan) oluşmaktadır. Tabakalarda fiber olarak örgülü cam lifi ve reçine olarak da epoxy kullanılmıştır. Bu plakların genişliği 200 mm, yüksekliği 160 mm ve kalınlığı 1,6 mm olup ortalarında çapı 0ı=4O mm olan bir deliğe sahiptirler. Tabakaların tam ortasında tek bir dairesel delaminasyona sahip olan bu plakların delaminasyon çaplan sırasıyla 02=Omm (delaminasyonsuz), 02=8 Omm, 02=12Omm ve 02=16Omm olarak değişmektedir. Deneysel çalışmalarda sadece sıfır derece [0'] fiber yönlenme açısı yönünde yükleme yapılmıştır. Nümerik çalışmalar için ise, ANSYS 6.1 sonlu elemanlar programı yardımı ile 200x160x1,6 mm boyutlarındaki tabakalı kompozit plakların, ortalarında 0ı=4Omm çapında bir deliğe ve tabakaların tam ortasında farklı delaminasyon çaplarına sahip 3 boyutlu sonlu elemanlar modelleri kurulmuştur. Fiber yönlenme açısının etkisini incelemek amacıyla da, tabakalara, sırasıyla [0°]s, [15°]s, [30°]s ve [45°]s fiber yönlenme açılan tanımlanmıştır. Bu çalışmada, ilk olarak, hazırlanan deney numunelerinden elde edilen deneysel sonuçlar ile bu deney numunelerinin nümerik sonuçlan arasındaki uyum araştınlmıştır. Daha sonra, elde edilen deneysel sonuçlar ile nümerik sonuçlararasında iyi bir uyum olduğu gözlenmiş ve ilave olarak farklı delaminasyon çaplarına ve farklı fiber yönlenme açılarına sahip diğer sonlu elemanlar modellerinin nümerik burkulma yükü sonuçlan elde edilmiştir. Bütün bu deneysel ve nümerik çalışmaların sonucunda, kritik burkulma yükü değerlerine, farklı fiber yönlenme açılarının etki ettiği ve belirli bir delaminasyon çapından sonra da önemli düşüşlerin meydana geldiği gözlenmiştir.