Eğri yüzeylere sahip kauçuk takviyeli kompozitlerin darbe davranışlarının araştırılması

Bu çalışmanın amacı cam fiber dokuma kumaşlar arasına EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) kauçuk ara tabakaları ekleyerek eğri yüzey geometrilerine sahip sandviç kompozitler üretmek ve düşük hızlı darbe etkisi altında davranışını sayısal ve deneysel olarak incelemektir. Bunun için eğri formlarda imal edilen çelik kalıplar üzerine cam fiber ve kauçuk tabakalar eklenerek vakum infüzyon yöntemiyle sandviç plaklar üretilmiştir. Elde edilen eğri yüzeyli plakalar üzerine yarı küresel uca sahip vurucular düşürülerek düşük hızlı darbe testleri gerçekleştirilmiş ve eğri yüzey geometrisi ile birlikte cam fiber/kauçuk diziliminin darbe absorbe enerjisi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Kauçuk ara tabakaların kullanılması ile maksimum %45 oranında kompozitlerin enerji absorbe özelliği artırılmıştır. Ayrıca eğri yüzeyli kompozitlerde levha genişliğinin 1.5 katına çıkması absorbe enerjisini %16 oranında artırırken, yüksekliğin 2.3 katı kadar artması %13 azaltmıştır. Kompozitlerin dış yüzeyinde kauçuk tabakaların kullanılması ile maksimum %14 oranında hasar alanında azalma gözlemlenmiştir. Sayısal kısımda, yapılan testler LS-DYNA sonlu elemanlar paket programı kullanılarak modellenmiş ve testler sonrasında kompozit yapıda meydana gelen hasarların (fiber, matris ve delaminasyon) üç boyutlu olarak görülebilmesi için Hashin hasar kriteri tabanlı MAT162 malzeme modeli kullanılmıştır. Sayısal sonuçlar deneysel verilerle absorbe edilen enerji açısından minimum %82 oranında uyumlu elde edilmiştir.