Balsa çekirdekli sandviç kompozitlerin darbe davranışlarının deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Sandviç kompozitler, kullanım alanlarına bağlı olarak farklı darbe yüklerine maruz kalabilmektedir. Yapının darbe yükü altındaki davranışları, tasarım açısından önemli bir parametredir. Bu çalışmada, 4mm, 6mm, 8mm ve 10mm kalınlıktaki balsa odunlarının çekirdekte kullanıldığı sandviç yapılara düşük hızlı darbe testi uygulanmıştır. Alt ve üst yüzeylerde 8 ve12 tabakalı, [±45º]s yönlenme açılı cam elyaf/epoksi kompozit malzemeler kullanılmıştır. Dış yüzey tabaka sayısı ve çekirdek kalınlığının darbe davranışları üzerindeki etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Vakum infüzyon yöntemi ile üretilen sandviç malzemelere 15J, 30J, 45J ve 60J enerji değerlerinde düşük hızlı darbe testleri yapılmıştır. Sonuçta, tepki kuvveti-deplasman, enerji-zaman ve eş enerji grafikleri incelenmiştir. Dış yüzey tabaka sayısı artışına bağlı olarak temas kuvvetinin arttığı, fakat absorbe edilen enerjinin azaldığı belirlenmiştir. Bununla birlikte, çekirdek kalınlığının arttırılması sandviç yapıda absorbe edilen enerjiyi arttırdığı gözlemlenmiştir.

Sandwich composites can be exposed to different impact loads depending on their usage areas. The behavior of the structure under impact load is an important parameter in terms of design. In this study, low speed impact test was applied to sandwich structures where 4mm, 6mm, 8mm and 10mm thick balsa woods were used in the core. 8 and 12 layers of glass fiber / epoxy composite materials with an orientation angle of [±45º]s are used on the top and bottom surfaces. The effect of outer layer number and core thickness on impact behavior has been studied experimentally. Low velocity impact tests at 15J, 30J, 45J and 60J energy values were performed on sandwich materials produced by vacuum infusion method. As a result, reaction force-displacement, energy-time and co-energy graphs are examined. It was determined that the contact force increased due to the increase in the number of outer surface layers but the absorbed energy decreased. However, it has been observed that increasing the core thickness increases the energy absorbed in the sandwich structure.