Kompozit çarpışma kutularının ezilme sürecinin deneysel ve hesaplamalı olarak incelenmesi

Karbon emisyonlarının azaltılması yönündeki baskı otomotiv üreticilerine araçlarda hafifletme çalışması yapmaları yönünde bir teşvik sağlamaktadır. Kompozit malzemeler, çelik ve diğer metalik malzemelerle karşılaştırıldığında, hafif olmaları, yüksek özgül dayanımları ve aynı zamanda yüksek tokluk ve mukavemetleri nedeniyle giderek artan uygulama alanlarına ve kullanım miktarına sahip olmaktadır. Öte yandan Kompozit malzemeler enerji soğurma kapasiteleri ve sönümleme özellikleri yüksek malzemelerdir. Ancak fiyat baskısı nedeniyle kompozit malzemelerin otomotiv pazarına girişi sınırlı olmaktadır. Bu nedenle otomotivde kompozit kullanımı üzerine yapılan çalışmalar, birim ağırlık başına fiyatı yüksek olan ve güvenlik açısından önem arz eden elemanlar üzerinde yoğunlaşmaktadır. Çarpışma kutusu bu şartlara sahip en belirgin parçadır. Kompozit malzemelerde lamina içi ve aynı zamanda delaminasyonu içeren hasar mekanizmaları oldukça karmaşıktır. Günümüzde sonlu elemenlar metodu ile kompozit malzemelerin performansı gerçekçi olarak simüle edilebilmektedir. Bu çalışma kapsamında, ağırlığı düşük kompozit çarpışma kutularının ezilme davranışı ABAQUS'te incelenmiştir. Modelin doğruluğunu teyid etmek için bir kıyaslama çalışması yapılmış, iç hasar mekanizmaları için Hashin kriteri kullanılırken, delaminasyon için yapışkan yüzeyler modeli uygulanmıştır. Ayrıca, yeni bir geometri tasarlanmış, deneysel ve hesaplamalı olarak incelenmiştir. Nümerik tahminler deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır.