Köpüklü ve Köpüksüz Numunelerin Enerji – Deformasyon Davranışı

Şekil 5.6. Köpüksüz (dolgusuz) Deformasyon-darbe enerjisi grafiği

15j 30j 45j 8 3,12 4,039 7,93 10 3,22 4,87 8,3 12 3,51 5,02 11,47 #REF! 1 0 2 4 6 8 10 12 14 DE FO R MA SY O N (MM ) DARBE ENERJİSİ (J) 8 10 12

87

Şekil 5.7. Köpüklü (dolgulu) Deformasyon-darbe enerjisi grafiği

- Ø8 mm köpüksüz (dolgusuz) numunelerin deformasyonları 15J’de 3,12 mm, 30J’de 4,039 mm, 45J’de 7,93 mm değerindedir. Enerji değeri arttıkça deformasyon artış göstermiştir. - Ø10 mm köpüksüz (dolgusuz) numunelerin deformasyonları 15J’de 3,22 mm, 30J’de 4,87 mm, 45J’de 8,3 mm değerindedir. Enerji değeri arttıkça deformasyon artış göstermiştir.

- Ø12 mm köpüksüz (dolgusuz) numunelerin deformasyonları 15J’de 3,51 mm, 30J’de 5,02 mm, 45J’de 11,47 mm değerindedir. Enerji değeri arttıkça deformasyon artış göstermiştir. - Ø8 mm köpüklü (dolgulu) numunelerin deformasyonları 15J’de 2,03 mm, 30J’de 2,93 mm, 45J’de 3,7 mm değerindedir. Enerji değeri arttıkça deformasyon artış göstermiştir.

- Ø10 mm köpüklü (dolgulu) numunelerin deformasyonları 15J’de 2,13 mm, 30J’de 3,6 mm, 45J’de 7,8 mm değerindedir. Enerji değeri arttıkça deformasyon artış göstermiştir.

- Ø12 mm köpüklü (dolgulu) numunelerin deformasyonları 15J’de 2,27 mm, 30J’de 3,73 mm, 45J’de 7,2 mm değerindedir. Enerji değeri arttıkça deformasyon artış göstermiştir.

15j 30j 45j 8 2,03 2,93 3,7 10 2,13 3,6 7,8 12 2,27 3,73 7,2 #REF! 1 0 2 4 6 8 10 12 14 DE FO R MA SY O N (MM ) DARBE ENERJİSİ (J) 8 10 12

5. SONUÇ VE ÖNERİLER

88

Şekil 5.8. Ø8 mm 15J köpüksüz ve köpüklü levhalar

Şekil 5.9. Ø8 mm 30J köpüksüz ve köpüklü levhalar

89

Şekil 5.11. Ø10 mm 15J köpüksüz ve köpüklü levhalar

Şekil 5.12. Ø10 mm 30J köpüksüz ve köpüklü levhalar

5. SONUÇ VE ÖNERİLER

90

Şekil 5.14. Ø12 mm 15J köpüksüz ve köpüklü levhalar

Şekil 5.15. Ø12 mm 30J köpüksüz ve köpüklü levhalar

91

Enerji seviyelerinin orantısız artış ve azalışları, vurucu uç numuneye ilk temas ettiğinde değerler artış göstermektedir, vurucu uç üst plakayı hasara uğratıp deldikten sonra çekirdek malzemeye denk gelmekte ve dolaysıyla değerlerde azalma meydana gelmektedir. Daha sonra alt plakaya temas edince hasara uğratıp delip geçene kadar seviyelerde artışın meydana geldiği düşünülmektedir.

Silindirik çekirdek kısmı oluşturan malzemenin çapı arttıkça tüm enerji seviyelerinde düşme eğilimi söz konusudur. Ancak bazı deneyler impaktörün ucu çekirdek malzemedeki dairesel profillerin et kalınlıklarının bağlantılı olduğu yerlere denk geldiğinden dolayı bu enerji seviyelerinde sonuçlar farklılık gösterdiği düşünülmektedir.

Farklılık gösteren çaplarda metal – metal yapıştırıcının temas yüzeylerine homojen olarak dağılmaması bundan kaynaklı profillerin tam istenilen şekilde yapışmaması bundan dolayı daha kolay hasara uğraması düşünülmektedir.

Vurucu ucunun merkezi tam olarak dairesel profil merkezine denk gelmesinden kaynaklı numunelerin daha kolay hasara uğramış olduğu ve numunelerin farklı enerjilerde farklı tepkiler göstermesi bundan kaynaklı olduğu da düşünülmektedir.

Köpüklü numunelerde enerji değerlerinde farklılık olmasının sebebi şu şekilde yorumlanabilmektedir; Poliüretan köpüğün çekirdek yapının iç kısmına homojen olarak dağılmaması bundan kaynaklı köpüğün çekirdek hücre duvarına kuvvet uygulayamayacağını ve dolaysıyla enerji seviyelerinde farklılıklar olmasına olanak sağlayacağı düşünülmektedir.

Köpüklü ve köpüksüz olarak yapılan deneylerde deformasyon sonuçları karşılaştırıldığında köpüklü numunelerin, köpüksüz numunelere oranla daha az deformasyona uğradığı görülmüştür. Yapılan deneyler sonucu poliüretan köpüğün deformasyonu azaltıcı şekilde etki ettiği tespit edilmiştir.

5.1.2. Öneriler

Bu çalışmada elde edilen sonuçlar ile deney parametrelerinde yapılacak değişiklik ile sandviç kompozitlerin ilerlemesine katkıda bulunulabilir.

-Alt ve üst yüzey örtüsünün kalınlığı değişebilir, bunu bütün parametrelere etkisi araştırılabilir. -Kullanılan hibrit (cam + karbon) malzeme yerine farklı yüzey örtüleri kullanılarak hasar karakterine ve darbe dayanımına etkisi ile ilgili çalışmalar yapılabilir.

-Çekirdek malzeme çapları değiştirilerek veya farklı çekirdek malzeme yapısı kullanılarak ve vurucu enerjisi değiştirilerek bu çalışmamıza kıyasla daha farklı sonuçlara ulaşılabilir.

5. SONUÇ VE ÖNERİLER

92

-Deneyler oda sıcaklığında yapıldı. Sıcaklığın darbe dayanımına etkisini öğrenebilmek için farklı sıcaklık değerlerinde testler yapılarak sandviç kompozitlerin sıcaklık faktörünün etkisi araştırılabilir.

-Bu çalışmada kullanılan poliüretan köpük yerine farklı dolgu malzeme kullanılarak sonuçlar kıyaslanabilir.

93

6. KAYNAKLAR

Allen, G. Analysis and Design of Structural Sandwich Panel, Pergamon Press, Oxford, İngiltere, (1969).

Ariel, S. Colabella L, Cisiline A, Alvorez V, Manufacturing and testing of a sandwich panel honeycomb core reinforced with natural-fiber fabrics. 3 s.

Arslan, N., Kaman, M. O., 2002. Alüminyum, kağıt ve cam elyaf petek yapılı kompozitlerin üretim teknikleri ve mekanik özelliklerinin araştırılması, DEÜ Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 4(3), 113-123.

Aydıncak, İ., 2007. Investigation of Design and Analyses Principles of Honeycomb Structures, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara. Bekem A., Ercan H., Doğu M., Ünal A., 2011 Uçak Sanayinde Kullanılan Balpeteği

Kompozitlerin Mekanik Davranışlarının İncelenmesi, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS‟11), 475-480.

Belevi M., İnançer G., 2004. Darbe ve Ortam Şartlarının Kompozit Malzemelerin Mekanik Özelliklerin Etkileri, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 4: 9-31.

Bitzer, T.N., Honeycomb Technology: Materials, design, manufacturing, applications and testing.

Chapman & Hall. (1997).

Buitrago, B,L., Santiuste, C., Saez, S., Barbero, E., Navarro, C., Modelling of composite sandwich

structures with honeycomb core subjected to high-velocity impact, Composite Structures,

92, 2090-2096, (2010).

Cao H., Qian K., Wei K., Lı H., 2011. Compressian After İmpact Of 3-D Integrated Hollow Core Sandwich Composites, Jiangnan University, Refereed Research.

Dursun T., Özbay, M. , Tabakalı Kompozit Levhalarda Hasar İlerleme Modellemesi, Gazi Ünv. Müh. Mim. Fak. Dergisi, Cilt 23, No: 1, 65-68, 2008.

6. KAYNAKLAR

94

Ercan H., 2006. Uçak sanayinde kullanılan Balpeteği Kompozitlerin Mekanik Davranışlarının İncelenmesi. Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, İstanbul, 198 s.

Eren Y., 2007. Kompozit Yapıların Darbe Etkisinin İncelenmesi. Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Kütahya, 68 s.

ERDE, Adhesive & Sealants ürün kataloğu, 3 s.

Foo, C.C., Seah, LK., Chai, G.B., Low velocity impact failure of aluminium honeycomb sandwich

panels, Composite Structures,85, 20-28, (2008).

Griskevicius, P., Zeleniakıene, D., Leisis, V., Ostrowski, M,. Experimental and numerical study of ipact energy absorption of safety important honeycomb core sandwich structures, Materials Science, 16,2, 119-123, (2010).

Güler C, Ulay G, 2010 Köpüklü Kompozit (Sandviç ) levhaların Bazı teknolojik özellikleri 5 s.

Haydn, N, Wadley G., 2006. Multifunctional periodic celluar metals, University Of Virginia, Philosophical transactions of the royal society A., 364:31-68.

Hazizan, M.A,. Cantvell, W.J., The low velocity impact response of an aluminium honeycomb sandwich structure, Composites: Part B, 34, 679-687, (2003).

Heimbs, S. P. Middendorf, C. Hampf, F. Hähnel, K. Wolf, 2008. Aircraft sandwıch sructures wıth folded core under impact load, 8th International Conference on Sandwich Structures, 369-380.

Herup EJ., Palazotto, A.N., Low velocity impact damage initiation in graphite/epoxy, nomex honeycomb- sandwich plates, Composite Science and Technology, 57, 1581-1598, (1997).

Karakuzu R., 2007, Kompozit Plaklarda Sıcaklığın Darbe Davranışına Etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Proje çalışması, İzmir, 79 s.

95

Kılıçaslan C., Odacı K., İ., 2012. Düşük hızlarda darbeye maruz kalan 1050 H14 ve 3003 alüminyum alaşımı plakalarda hasar oluşumu ve sonlu elemanlar simülasyonları, TMMOB MMO Mühendis Ve Makine Dergisi, 53(632):40-48

Kinet A., 2008. Tabakalı Kompozit Malzemelerin Serbest Titreşim Analizi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Araştırma Projesi, İzmir, 31 s.

Kolat K., 2005. Farklı Ortamların Sandviç Kompozitlerin Kırılma Tokluğu Üzerindeki Etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İzmir, 79 s. Materials Science And Engineering, Univercity Of Virgina, USA, Periodic Cellular Materials:

topology, (Web page:http://www.ipm.virginia.edu/newres/ pcm.topo/), (Erişim tarihi: Şubat 2015).

Meo, M., Vignjeviç, R., Marengo, G,. The response of honeycomb sandwich panels under low-velocity impact loading, International Journal of Mechanical Science, 47,1301- 1325,

(2005).

Öztürk U.A., 2009. Sandviç Kompozitlerde Balpeteği Yapısının Optimizasyonu, Dokuz Eylül Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, İzmir, Bitirme Projesi, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir, 70 s.

Park, J.H., Ha, SK., Kang, K.W., Kim, C,W., Kim, H., Impact damage resistance of sandwich structure subjected to low velocity impact, Journal of Materials Processing Technology, 201, , 425-430, (2008).

Pehlivanoğlu, V, Y. 2005 Havacılıkta Kullanılan Petek Yapılar 40 s.

Qiao, P., Yang, M., Impact analysis of fiber reinforced polymer honeycomb composite sandwich beams, Composites. Part B, 38, 739-750, (2007).

Sayer M., Bektaş B. N., 2009. Darbe yükü altında hibrit kompozit plakalara sıcaklığın etkisi, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15 (3): 337-343.

6. KAYNAKLAR

96

Sleight, D,W,. Prograssive Failure Analysis Methodology for Laminated Composite Structures, Nasa 1999 ( Dairesel Delikli Tabakalı Kompozit Levhalarda Deneysel ve Sayısal Hasar analizi ).

Şenel M., 2009. Öngerilmeli Kompozit Plakların Düşük Hızlı Darbe Yükü Etkisi Altında

Davranışlarının İncelenmesi, Dumlupınar Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Proje Çalışması, Kütahya, 168 s.

Tortoç A., 2009. Balsa/PVC sandviç yapılarda Kırılma Tokluğu Etkisinin Nümerik Çalışması. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İzmir, 64 s. Turan M., Tabakalı kompozit malzemelerde yüksek hızlı darbe hasarı, Mühendis Ve Makine

Dergisi, 48 (575): 1-6.

Ural A., Zehnder T. A., Ingraffea R. A., 2003. Fracture mechanics approach to facesheet delamination in honeycomb: measurement of energy release rate of the adhesive bond. Engineering Fracture Mechanics, 70: 93-103.

Uyaner M., Kara M., 2007. Ataberk N., 2007. E-Camı/Epoksi Tabakalı Kompozitlerin Düşük Hızlı Darbe Davranışına Numune Boyutlarının Etkisi, 8. Uluslararası Kırılma Konferansı

Bildiriler Kitabı, 361-368.

Yeh W.N., Wu Y.E., 1991. Enhancement of Buckling Characteristics for Sandwich Structure with

Fiber Reinforced Composite Skins and Core Made of Aluminum Honeycomb and Polyurethane Foam. Theory Appl. Fracture Mech., 15: 63-74.

97

ÖZGEÇMİŞ