Eksenel ezilmeye maruz kalan köpük dolgulu kompozit yapıların deneysel ve numerik analizi

Taşıt araçlarındaki ezilme komponentleri, yüksek enerji soğurma kapasiteleri nedeniyle kompozit malzeme uygulamaları için önemli yapılardır. Köpük dolgu ve yapı duvarı arasındaki etkileşim etkisi nedeniyle, köpük dolgulu çarpışma komponentleri ile daha da iyi enerji soğurma değerleri elde edilebilir. Bu tez çalışmasında, dairesel yapılı kompozit tüplerin ve dairesel yapılı köpük dolgulu kompozit tüplerin eksenel ezilme davranışları deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Ezilme numunelerine uygulanan deneysel testler yarı statik eksenel ezilme testleri olarak gerçekleştirilmiştir. Nümerik analizler ABAQUS/Explicit Sonlu Elemanlar Analizi programında yürütülmüştür. Çalışmanın temel hedefleri, kompozit boru yapılarının ve köpük dolgulu yapıların eksenel ezilme davranışlarının enerji ve spesifik enerji soğurma değerleri açısından incelenmesi ve numunelerin eksenel ezilme davranışını doğru bir şekilde simüle edilmesidir. Çalışmada kullanılan boş kompozit tüp numuneleri Ø30mm, Ø40mm ve Ø50mm olmak üzere üç farklı çapta düz dokuma kumaş karbon fiber kompozitten üretilmiştir. Boş tüplerle birlikte poliüretan (PU) köpük dolgulu ve sentaktik köpük dolgulu kompozit tüpler de deneysel olarak test edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca ezilme kapakları kullanılarak yapılan testlerde kapakların boş tüplerin eksenel ezilme özelliklerine etkisi de incelenmiştir. İncelenen numunelerin ezilme özellikleri, enerji soğurma değerleri ve spesifik enerji soğurma değerleri karşılaştırılmıştır. Gerçekleştirilen deneysel testler, lamina içi hasar, ABAQUS içinde hazır bir VUMAT alt yönergesi olan ABQ_PLY_FABRIC VUMAT ile ve laminalar arası hasar ise koheziv yüzeyler metodu ile modellenerek ABAQUS sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak simule edilmiştir. PU köpükleri modellemek için ABAQUS programındaki dahili *CRUSHABLE FOAM malzeme modeli kullanılmıştır. Deneysel test sonuçları ve sayısal simülasyon sonuçları, yük deplasman eğrileri ve spesifik enerji absorpsiyon (SEA) deplasman eğrileri açısından değerlendirilmiştir.