Değişken geometriye sahip kompozit çekirdekli sandviç plakların darbe davranışlarının incelenmesi

Bu çalışmanın amacı, farklı hücre ve çekirdek geometrilerine sahip tamamen fiber takviyeli kompozitlerden oluşan sandviç yapıların darbe ve basma davranışları ile hasar mekanizmalarını deneysel ve sayısal olarak incelemektir. Bunun için ilk olarak üçgen, kare ve dikdörtgen hücreli çekirdekler ile yumurta koli ve kafes çekirdekli sandviç plakların üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bu sandviç yapılar üzerine yarı küresel uca sahip vurucular düşürülerek düşük hızlı darbe testleri yapılmıştır. Çalışmada hücre ve çekirdek tipinin, hücre yüksekliğinin ve çekirdek yoğunluğunun darbe mukavemeti üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Ayrıca yumurta koli, kafes ve kare çekirdekli sandviç yapıların ise basma testleri gerçekleştirilip hasar davranışları incelenmiştir. Aynı yüksekliğe sahip üçgen, kare ve dikdörtgen hücre çekirdekli numuneler 30 J'luk darbe enerjisine maruz kaldığında, dikdörtgen hücreli numunenin absorbe enerji miktarı kareden % 2.64, üçgen numuneden ise % 0.9 daha fazladır. Kare yapının maksimum temas kuvveti üçgen ve dikdörtgen hücreli sandviçlerden küçük olmasına karşın özgül temas kuvveti üçgenden % 15.52, dikdörtgen hücreli sandviçten ise % 16.29 daha fazladır. Basma testine tabi tutulan kare, yumurta koli ve kafes çekirdekli sandviç yapılar için, karede meydana gelen özgül maksimum yük değeri yumurta yapıdan % 33.2, kafes yapıdan ise % 78.1 daha fazladır. Ayrıca sonlu elemanlar metodu ile ilerlemeli hasar analizi uygulanmıştır. Bunun için LS-DYNA programında kullanılmak üzere kompozit malzemelerde üç boyutlu ilerlemeli hasar analizi imkânı sunan ve Hashin Hasar Kriteri'ni uygulayan MAT-162 malzeme modeli tercih edilmiştir. Sayısal sonuçlar, deneysel verilerle minimum % 81 oranında uyumlu elde edilmiştir.