Kompozit sandviç yapılarının hasar toleransı testlerinin sonlu elemanlar metoduyla korelasyonu

Bu çalışmda, sandviç kompozit yapılı bir uçak radomunun hasar toleransı ve darbe tepkisi nümerik ve deneysel olarak farklı enerji seviyelerinde belirlenmiştir. Çalışmaya konu sandviç kompozitte, yüzey katmanları olarak MTM46® Quartz/epoksi reçinelendirilmiş elyaf ve çekirdek malzeme olarak Flex-Core® Nomex® bal peteği kullanılmıştır. Deneysel çalışma için, aynı yüzey katmanı oryantasyonu/kalınlığı ve çekirdek kalınlığında test kuponları hazırlanmıştır. Bu kuponlar, 10 J'den 25 J'e kadar değişen (10 J, 15 J, 16 J, 18 J, 20 J, 22 J ve 25 J) enerji seviyelerinde düşen ağırlıklı darbe testlerine maruz bırakılmıştır. Çalışma kapsamında hem ön hem de arka yüzey katmanları için hasar toleransının belirlenmesi ve ön görülmesi amaçlanmıştır. Bu nedenle, ilk testler her iki taraftaki yüzey katmanlarının darbe tepkilerinin görülmesi için 25 J enerji seviyesinde yapılmıştır. Ardından, deneysel çalışmalara diğer enerji seviyeleri ile devam edilmiştir. Kuponların hasar alan kısımları görüntü işleme programları kullanılarak ölçülmüştür. Ayrıca, kuvvet-zaman, deplasman-zaman, kuvvet-deplasman gibi sonuçlar da elde edilmiştir. Ardından, aynı testler LS Dyna program kullanılarak simüle edilmiştir. Simülasyonlar esnasında daha önceki kalifikasyon testleri sonucunda elde edilen malzeme özellikleri kullanılmıştır. Çalışmanın esas amacı, sonlu elemanlar metodu simülasyonları ile deneysel testlerinin darbe enerjisi, hasar gören bölge alanı/geometrisi, kuvvet-zaman, deplasman-zaman ve kuvvet-deplasman sonuçlarının korelasyonudur.