Traktör üst koruyucu yapılarda polimer matrisli kompozit kullanımının incelenmesi

Bu araştırmada SMC Kompozit malzemelerin günümüz traktörlerinde üst koruyucu yapı (FOPS) olarak metal malzemelerin yerine kullanılabilirliği araştırıldı. Üst koruyucu malzeme olarak SMC-R25 kompozit malzemesi seçildi. Üst koruyucu testi olarak OECD code 10 standardı kullanıldı. Bu test hem fiziksel hem de sayısal yöntem ile gerçekleştirildi. Fiziksel test, Hattat 3000 serisi traktörün SMC-R25 malzemeden yapılan FOPS'unüzerinde gerçekleştirildi. Sayısal yöntem çözümü için bir explicit çözücü olan radioss kullanıldı. Çözüm algoritması için radioss içinde bulunan Tsai-Wu hasar kriterine ve Chang-Chang uygun çalışan Law 25 malzeme kartı seçildi. Malzeme sınır değerlerini belirlemek için Hattat 3000 serisi traktörün FOPS üretim bantından DIN EN ISO 527-4 'e göre 0°, 90° ve 45° numunelere yapılan çekme ve basma testi yapıldı. Elde edilen sınır koşular doğrultusunda yapılan sayısal çözüm ile fiziki test karşılaştırıldığında çözümün örtüştüğü gözlemlendi. SMC-R25 malzemesinin OECD kod 10 testini geçe bilmesi için min. 14mm kalınlığa sahip olması gerektiği tespit edildi. Bu sayısal çözüm aynı geometriye sahip SMC 65 kompozit- S235JR (St37-2) metal malzemesi üzerinde de gerçekleştirildi ve SMC-R65 malzemesi, traktörlerin FOPS yapıları için düşük alaşımlı çeliklere alternatif olabileceği kararı verildi.