- Politeknik Dergisi
- Vol: 25 Issue: 2
- Fiber Takviyeli Kompozitlerin Farklı Deformasyon Hızındaki Mod I ve Mod I/II Kırılma Davranışların İ...
Fiber Takviyeli Kompozitlerin Farklı Deformasyon Hızındaki Mod I ve Mod I/II Kırılma Davranışların İncelenmesi
Authors : Zafer KAYA, Ersen BALCIOĞLU, Halit GÜN
Pages : 843-853
Doi:10.2339/politeknik.707130
View : 19 | Download : 3
Publication Date : 2022-06-01
Article Type : Research
Abstract :Günümüzde endüstri paydaşları, yapı elemanlarını daha ergonomik, daha hafif ve daha sağlam malzemeler kullanarak üretme yoluna gitmektedirler. Bu durum fiber takviyeli kompozitlerin talebini arttırmıştır. Farklı çalışma koşulları altında kullanılan kompozit malzemelerin, kullanım yerlerine göre sahip olması gereken bir takım mekanik özellikler mevcuttur. Malzemenin bu mekanik davranışlarına etki eden faktörlerden biri de üretim, montaj veya kullanım sırasında meydana gelen çatlak oluşumlarıdır. Tabakalı kompozitlerin kırılma davranışlarına, deformasyon hızı, çatlak uzunluğu ve çatlak geometrisi doğrudan etki eder. Bu çalışmada, farklı uzunluk ve farklı geometride çatlağa sahip S-2 cam/epoksi tabakalı kompozitlerin farklı deformasyon hızlarındaki kırılma davranışları deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında 5mm, 10mm ve 15mm çatlak uzunluğuna ve 0º ve 45º çatlak geometrisine sahip test numunelerinin farklı deformasyon hızındaki Mod I (açılma modu) ve Mod I/II (karma mod) kırılma davranışları araştırılmıştır. Çatlak başlangıcı ile deformasyon hızı arasındaki ilişkiyi ifade etmek için kırılma testleri 8,3×10-3, 8,3×10-4 ve 8,3×10-5 s-1 olmak üzere üç farklı deformasyon hızında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca S-2 cam / epoksi tabakalı kompozitlerin kırılma davranışları, Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) kullanılarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçların birbirleriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Deneysel ve SEY sonuçları hem Mod I hem de Mod I/II çatlak ucu açma koşullarındaki S-2 cam/epoksi lamine kompozit malzemenin kırılma davranışlarının, çatlak geometrisine ve deformasyon hızına duyarlı olduğunu, ayrıca incelenen test parametrelerine göre değiştiği görülmüştür.Keywords : Kırılma tokluğu, Gerilim enerjisi boşalma oranı, Deformasyon hızı, Çatlak geometrisi, Sonlu elemanlar yöntemi