Poliüretan köpük ile doldurulmuş bal peteği sandviç plakların titreşim analizi

Bal peteği sandviç yapıları rijitliğin ve hafifliğin önemli olduğu yapıların tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yapıların dinamik davranışlarının yani doğal frekanslarının ve mod biçimlerinin bilinmesi de oldukça önemlidir. Bu özelliklerin belirlenmesi için sonlu elemanlar (SE) gibi sayısal yöntemlerin yanında deneysel yöntemler de kullanılabilmektedir. SE yöntemi ile çözüm yaparken balpeteği yapısını birebir modellemek oldukça zor olduğu gibi çok fazla eleman kullanmak gerektiğinden çözüm süresi oldukça uzamaktadır. Bunun yerine balpeteği sandviç yapıların katmanlı plaka gibi modellenebildiği eşdeğer modeller geliştirilmiştir. Balpeteği sandviç yapıların mekanik özelliklerinin daha da iyileştirilmesi amacıyla içinin poliüretan köpük ile doldurulması önerilmiştir. Ancak bu durumda yapının dinamik özellikleri de etkilenmektedir. Bu çalışmada hem içi boş hem de içi poliüretan (PU) köpük ile doldurulmuş balpeteği sandviç yapıların titreşim analizleri hem SE hem de deneysel yöntemlerle incelenmiştir. SE yönteminde yapı hem birebir hem de eşdeğer modeller kullanılarak modellenmiş ve sonuçları karşılaştırılmıştır. Ayrıca deneysel çalışmalar için çeşitli balpeteği sandviç yapıları imal edilmiş ve deneysel modal analiz gerçekleştirilmiştir. Deneysel olarak elde edilen sonuçlar SE yöntemiyle bulunan sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Aynı analizler içi PU köpük ile doldurulmuş yapılar için de tekrarlanmıştır. Küçük hücreli balpeteği yapıların hücrelerini PU köpük ile doldurmadaki zorluklar nedeniyle daha büyük hücreli balpeteği yapıları imal edilmiş ve analizleri yapılmıştır.Küçük hücreli balpeteği sandviç yapıda deneysel ve SE sonuçları arasında %14.45 fark olmasına rağmen büyük hücreli olanda bu fark iki kattan daha büyük olmuştur. Bu büyük farkın balpeteği yapının imalatında karşılaşılan zorluklar nedeniyle imalat hatalarından kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Boş ve köpük dolu balpeteği sandviç yapılar karşılaştırıldığında, köpük dolu yapının doğal frekansları düşük modlarda azalma eğiliminde iken yüksek modlarda arttığı görülmüştür.