Düzlem yüklemesi altında delikli kompozit plakaların peridinamik teori ile incelenmesi

Bu çalışmada tek eksenli çekme kuvveti altında delikli kompozit plakaların hasar davranışı incelenmiştir. İzotropik malzemelere göre daha karmaşık bir yapıya sahip olan kompozit malzemeler ortotropik bir yapıya sahiptir ve delik hasarı gibi bir süreksizlik de eklenince daha karmaşık bir probleme dönüşmektedir. Bu karmaşık problemlerin çözümü tez kapsamında yerel olmayan Peridinamik(PD) teori ile yapılmıştır. PD teori, hasarlı yapıları modelleme konusunda yerel ve diğer yerel olmayan teorilerin yetersiz kalması sebebi ile 2000 yılında tanıtılan bir teoridir. Bu teoriyi diğer teorilerden ayıran özellikleri; bir, iki ve üç boyutlu ortamlarda, doğrusal olmayan malzemeler ve hasarlı yapıları çözebilme becerisidir. PD teorisinin en büyük avantajı, çatlağın ne zaman dallanması, durması ve rastgele yönlenmesi gerektiğini belirleyen tamamlayıcı bir ilişki gerektirmemesidir. Elde edilen PD teori sonuçları Sonlu Elemanlar (SE) yöntemi ve literatürde var olan deneysel çalışmalar ile doğrulanmıştır. İlk olarak merkez delikli izotropik plaka tek eksenli çift yönlü çekme yükü altında incelenmiştir. Hasarsız olarak PD teori ile incelenen problemin doğrulama çalışması analitik ve SEA yöntemi ile yapılmıştır. Yer değiştirme sınır koşulu altında numunenin yükleme yönündeki gerilme ve gerinim, yükleme yönüne dik yönde yer değiştirme değerleri incelenmiştir. Sonuçlar delikli izotropik numune için tüm yöntemler ile oldukça uyumlu elde edilmiştir. Kompozit tek yönlü fiber açısına sahip, literatürde deneysel olarak incelenen, malzemesi T300/QY8911, fiber açısı 90° ve katman sayısı 12 olan merkez delikli numune PD teori ile modellenmiştir. Literatürde var olan deneysel çalışma referans alınarak numunenin boyutları, malzeme özellikleri, hasara uğradığı kuvvet ve yer değiştirme belirlenmiştir. Problem hasarsız ve hasarlı olarak ele alınmıştır. Hasarsız problem kuvvet sınır koşulu altında incelenmiştir ve yükleme yönünde normal gerilme ve gerinim, yer değiştirme sonuçları değerlendirilmiştir. Hasarlı problem yer değiştirme sınır koşulu altında incelenmiştir ve plakanın hasar uğradığı kuvvet ve numunenin kırılma görüntüsü elde edilmiştir. Doğrulama çalışmaları hasarsız problem için analitik ve SEA sonuçları ile yapılmıştır ve oldukça uyumlu bulunmuştur. Hasarın incelendiği durumda PD teori sonuçları deneysel veriler ile karşılaştırılmıştır ve benzer elde edilmiştir. Böylelikle delik hasarlı tek yönlü fiber açısına sahip kompozit yapıların modellenmesinde ve hasar tahmininde PD teorinin iyi sonuç verdiği ve bu alanda uygulanabilir olduğu gösterilmiştir.