Düşük hızlı darbeye maruz tabakalı kompozit plaklarda hasar analizi

Bu çalışmanın amacı, cam lifi ve epoksiden imal edilmiş, tek yönlü fiberlerin yan yana yerleştirilmesi ile oluşturulmuş ortotropik tabakalardan veya örülü kumaşlardan üretilmiş tabakalı kompozitlerin darbe cevabını incelemektir. Kompozit plakaların darbe dirençleri üzerine çalışılan parametreler: tabakalar arası açı değişimi, örgüdeki boşluklar, pişirme basıncı, örgü hücresinin boyutu, kompozit kalınlığı boyunca dikiş ile güçlendirme ve atkı ve çözgü iplikleri arasındaki örme açısıdır.Araştırmada ağırlık düşürme cihazı kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan özel fiber geometrilerinden dolayı bütün örgülü kompozitler elle üretilmiştir. Bazı kompozit prepregler üst üste sıralandıktan sonra bir iğne vasıtası ile elle dikilmiştir. Delme eşiği, maksimum kuvvet ve eğilme rijitliği, kompozitlerin temel darbe özelliklerini tanımlamada kullanılmıştır.Deneysel sonuçlar, boşluklu örme ve düşük basınçla pişirmenin delme eşiğini yükselttiğini göstermiştir. Delme eşiği ardışık tabakalar arası açının ve atkı ve çözgü iplikleri arasındaki örgü açısının azalması ile artmıştır. Atkı ve çözgü ipliklerinin hasar ilerlemesini sınırlandırmasından dolayı, hücre boyutu hasar mekanizmasında önemli bir rol oynar. Hasar boyutu ve delme eşiği dikme ile azalmıştır.Sonlu elemanlar metodu ile yazılmış bir programla nümerik bir değerlendirme yapılmıştır. Tek yönlü fiberlerden oluşan tabakalardan teşekkül etmiş kompozit plaklarla darbe ucu arasındaki temas kuvvetleri, deneylerde fiber kırılması oluşmayan numuneler için bulunmuştur. Deneysel sonuçlar ile nümerik sonuçlar birbirine uyumlu çıkmıştır.