Yüksek Konik Laminatlarda Katman Ayrılmasının İncelenmesi

Date

2023-09-14

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

78
views

0
downloads

Cite This

Lamine bir kompozit parçadaki çok sayıda ardışık kat sonlandırması, oldukça konik yapılara neden olur ve kat düşüşleri olarak da adlandırılan kat sonlandırma konumları, yüksek tabakalar arası gerilimden kaynaklanan katmanlar ayrılmasının erken başlaması nedeniyle laminatın yük taşıma kapasitesini azaltır. Bu tür yüksek konik laminatlar, bir tarafta yüksek mukavemet gereksinimi, diğer tarafta ise düşük sertlik gereksinimi nedeniyle özellikle helikopter esnek kirişlerinde görülmektedir. Bu nedenle, oldukça konik laminatlardakatman ayrılması başlangıcını ertelemek önemlidir ve bu, malzemenin tabakalar arası özelliklerinin iyileştirilmesi veya gerilim tekilliklerinin azaltılmasıyla gerçekleştirilebilir. Arayüz özelliklerinin iyileştirilmesi yoluyla tabakalara ayrılmanın bastırılması, yeni malzemeler veya üretim teknikleri gerektirir; ancak gerilim tekillikleri, konik geometrinin eldeki alet ve malzemelerle değiştirilmesiyle azaltılabilir. Bu nedenle, bu çalışmada, yüksek konik laminatların yük taşıma kapasitesinin, ardışık kat düşmeleri arasındaki mesafe olan değişken kademeli mesafeler kullanılarak araştırılmaktadır. Katman azaltma mesafelerinin kademeli olarak değiştirilmesi, geçiş geometrisini düzgünleştirir ve gerilim konsantrasyonlarındaki azalma nedeniyle laminatın yük taşıma kapasitesini arttırır. Ancak modelleme zorlukları ve tasarımdaki karmaşıklık nedeniyle, değişen katan azaltma mesafelerine sahip konik laminatlar literatürde ayrıntılı olarak incelenmemiştir. Bu nedenle, değişen kademeli mesafe tasarımının olası faydalarını ve sınırlamalarını araştırmak için, ABAQUS'ta bir python kodu ile parametrik sonlu elemanlar modelleri üretildi. Delaminasyon başlangıcını tahmin etmek için sıfır kalınlıkta kohesiv elemanlar kullanılır ve yüksek konik açılara sahip konik laminatlarda katman ayrılması ana hasar modu olduğundan kat içi hatalar dikkate alınmaz. Koniklik açısının kademeli olarak arttırıldığı ön parametrik çalışma, konik yapının ince kesitindeki katman ayrılması başlangıç ​​yükünün büyük ölçüde konik geometriye bağlı olduğunu ve koniklik açısı arttıkça azaldığını göstermiştir. Bu nedenle, oldukça konik laminatlarda reçine cep şeklinin etkisini karşılaştıran ayrıntılı sonlu eleman modelleri araştırılmıştır. Sonuçlar, koniklik açısı arttıkça, yaklaşık üçgen reçine cebi modeli ile gerçekçi reçine cebi geometrisi modeli arasındaki katman ayrılması başlangıç ​​yüklerindeki farkın önemli hale geldiğini gösterdi. Daha ayrıntılı çalışmalar yapılacak ve yüksek konik laminatların ince kesitindeki delaminasyon başlangıcını ertelemek için değişen adım aralığı konseptlerinin olası faydaları araştırılacaktır.

URI

https://hdl.handle.net/11511/107470

Collections

Department of Aerospace Engineering, Conference / Seminar