Thermal effects on punch shear and impact behaviors of laminated composite materials

Kompozit malzemeler sahip oldukları yüksek mukavemet-ağırlık oranları sayesinde birçok uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Enine yükleme, delaminasyon, elyaf kırılması ve matris çatlaması gibi kompozit malzemelerde ciddi hasarlara neden olabilmektedir. Bu çalışmada, tabakalı kompozit malzemelerin zımba kayma ve darbe davranışları üzerine sıcaklığın etkisi incelenmiştir. Zımba kayma test aparatı, önceki araştırmalara uygun olarak üretilmiş ve yarı-statik testler (QST) Shimadzu evrensel test cihazı ile birlikte tasarlanmış aparatla kullanılarak yapılmıştır. Yarı statik testler için 1 mm / dak, 10mm / dak, 20mm / dak, 40mm / dak ve 60mm / dak test hızları seçilmiştir. CEAST Fractovis Plus darbe test cihazı kullanılarak 20J, 30J, 50J ve 80J olmak üzere dört farklı darbe enerjisinde, düşük hızlı darbe (LVI) testleri yapılmıştır. Hem QST hem de LVI testi için 100x100 mm boyutlarında S2 cam / epoksi ve hibrid karbon-kevlar / epoksi kompozit numuneler kullanılmıştır. Test cihazına, 12,70 mm çapa sahip düz ve yarı küresel uçlu silindirik zımba monte edilmiştir. Testler, ilk önce oda sıcaklığında (23°C) ve sonra sıcaklığın etkisini incelemek için 40°C, 60°C ve 80°C sıcaklıklarda yapılmıştır. Yapılan testler sonucunda kuvvet-çökme eğrileri çizilmiş ve absorbe edilen enerji değerleri elde edilmiştir. Statik ve dinamik testlerin sonuçları karşılaştırılarak aralarında bir ilişki kurulmuştur.