Değişen Kademeli Mesafelerin Konik Laminatların Yük Taşıma Kapasitesine Etkisinin İncelenmesi

Date

2023-05-26

Author

Ergin, Fırat
Kayran, Altan

Metadata

Show full item record

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Item Usage Stats

14
views

0
downloads

Cite This

Rüzgar türbini yapılarındaki uygun katlar, ağırlık tasarrufu ve maliyet düşürme amacıyla sonlandırılmıştır. Ancak bu kat sonlandırma konumları lamine kompozitlerin mukavemetini azaltır. Birçok araştırmacı konik yapılarda hasarın başlamasını ertelemenin bir yolunu arıyor. Kat kaydırma tekniği ve kat eğme sonlandırma yöntemi kullanılarak kat düşme konumundaki gerilim konsantrasyonları azaltıldığında, delaminasyon arızasının bastırılabileceği gösterilmiştir. Bazı araştırmacılar ayrıca matris sistemini nanopartiküllerle emprenye ederek malzeme özelliklerini geliştirerek, konik bir yapıda çatlak yayılmasına karşı direncin iyileştirilebileceğini gösterdi. Ancak tüm bu yöntemler yeni bir üretim tekniği veya malzemesi gerektirir. Yapının performansının halihazırda mevcut malzeme ve araçlarla iyileştirilmesi, yeni ürünlerde tasarım esnekliği ve hızlı uygulama olanağı sağlar. Ardışık katman azaltma noktaları arasında farklı kademeli olarak değiştirerek, değişen konik açılara sahip konik yapılar elde edilebilir. Yazarların bilgisi dahilinde, literatürde değişen konik açılara sahip konik laminatlar incelenmemiştir ve olası faydaları ayrıntılı olarak araştırılmamıştır. Bu nedenle, bu çalışmada, değişen kademeli mesafe tasarımının konik laminatların yük taşıma kapasitesi üzerindeki etkileri 2 boyutlu parametrik sonlu elemanlar modelleri kullanılarak araştırılmıştır. ABAQUS'ta ayrıntılı parametrik modeller oluşturmak için bir python kodu geliştirildi. Konik laminatlarda katman ayrılması ana hasar modu olduğundan, kat içi hasarlar çalışmada dikkate alınmamıştır. Katlar arası hasarın başlatılması ve yayılması, sıfır kalınlıkta kohesiv elemanlar kullanılarak tahmin edilirmiştir. Ardışık kat düşüşleri arasındaki koniklik açısının ve farklı kademe mesafelerinin etkilerini anlamak için tek ve çok kademeli kat sonlandırma alternatifleri araştırılmıştır. Farklı koniklik açılarına sahip tek kademeli kat düşme modelleri için elde edilen sonuçlar, geçiş uzunluğu azaldıkça ince kesit delaminasyon başlangıç ​​yükünün azaldığını, kalın kesit için katman ayrılması başlangıç ​​yükünün ise geçiş uzunluğundan etkilenmediğini ve sabit kaldığını göstermiştir. İnce kesit katman ayrılması başlangıcının konik geometriye büyük ölçüde bağımlılığı göz önüne alındığında, geçiş uzunluğunu sabit tutarak çok aşamalı kat sonlandırma modelleri için çeşitli değişken kademeli mesafe modelleri oluşturulur. Sonuçlar, aynı geçiş uzunluğu için konik yapının yük taşıma kapasitesinin iyileştirilebileceğini ve ardışık kat düşüşleri arasında değişken kademeli mesafe kullanılarak ince kesit katman ayrılması başlangıç ​​yükünün ertelenebileceğini göstermektedir.

URI

https://hdl.handle.net/11511/106901

Collections

Department of Aerospace Engineering, Conference / Seminar