Geçici rejimde uygulanan ısıtmanın farklı çekirdek malzemesine sahip sandviç kompozit yapıların dinamik karakterine etkisi

Sandviç kompozit yapılar, düşük ağırlık ve yüksek mukavemet kabiliyeti nedeniyle modern hava taşıtlarının iç ve dış yapılarında sıklıkla tercih edilmektedir. Hava taşıtları, operasyonel koşullar altında, aerodinamik ısınma, solar ışıma yada motor kaynaklı zorlayıcı termal koşullara maruz kalabilmektedir. Fakat termal koşullara maruz kalan yapıların mekanik özelliklerini ve modal parameterlerini etkileyebilmektedir. Bu çalışmada, çekirdek yapısının termal koşullar altında sanviç kompozit yapıların dinamik karakterine etkisi deneysel termal modal analiz yöntemi ile incelenmiştir. Bu amaçla, aluminyum, Nomex ve cam lifi malzemeleri kullanaraak farklı çekirdek yapılarına sahip yedi adet sandviç kompozit plaka üretilmiştir. Hava taşıtlarının yaşaması muhtemel bir geçici rejimli termal koşul, test plakalarının bir yüzüne uygulanırken, plakalar beyaz gürültü ile tahrik edilmiştir. Uygulanan tahriğe yapıların tepkileri kaydedilmiştir ve MATLAB paket programı kullanılarak kaydedilen veri çözümlenerek, yapının modal parametreleri farklı sıcaklıklarda tespit edilmiştir. Çalışma sonuçlarında, geçici rejimli termal koşul etkisiyle birlikte, çekirdek hücre boyutunun artmasıyla doğal frekans düşüş oranınının arttığı ve yapının sönümleme katsayısının sıcaklık değişimine daha hassas olduğu gözlemlenmiştir. Altıgen ve OX-Core hücre şekline sahip çekirdek yapıların ilk doğal frekasnının aynı oranda etkilendiği ama test sonunda OX-Core hücre yapısına sahip yapının üçüncü doğal frekansı daha çok azalırken, ikinci doğal frekans değeri değişiklik göstermemiştir. Altıgen hücre yapısının sönümleme katsayısı, termal koşullar altında, OX-Core yapısının sönümleme oranından daha hassastır. Çekirdek kalınlığının dinamik karaktere etkisinin gösterildiği çalışmada, çakirdek kalınlığı arttıkça yapının dinamik karakterlerinin daha çok etkilendiği, doğal frekans ve sönümleme oranındaki değişikliğin en kalın çekirdek yapısına sahip plakada en fazla olduğu gözlenmiştir. Çalışma ayrıca çekirdek malzemesinin, termal koşullar altında yapının dinamik karakterine farklı oranlarda etkilediğini, 3 °C/s ısıtma oranında ısıtıldığında, nomex çekirdek malzemesinin dinamik karakter değişim oranlarının en fazla cam yünü çekirdek malzemesinin dinamik karakter değişim oranının da en az olduğu göstermiştir. Isıtma oranı düşürüldükçe Nomex malzeme dinamik karakter değişim oranlarının azaldığı, diğer malzemeler için ise arttığı ve tüm ısıtma oranlarında en az etkilenen çekirdek malzemesinin cam yünü olduğu gösterilmiştir. Her test plakasının frekans tepki fonksiyon büyüklüğünün, geçici rejimli ısıtma etkisi ile birlikte azaldığı gösterilmiştir.