Farklı çekirdek kalınlıklarına sahip alüminyum bal peteği kompozitlerin düşük hızlı darbe davranışları
Low velocity impact behavior of sandwich composites with different honeycomb core thicknesses
Yazar: KASIM KARATAŞ
Danışman: DOÇ. DR. OKAN ÖZDEMİR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekanik Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Uçak Mühendisliği = Aeronautical Engineering

Özet:
Kompozit malzemeler düşük ağırlıklarıyla yüksek mukavemet avantajları sağladığı için oldukça yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Kompozit materyallerin üretim şekillerine göre farklı çeşitleri bulunmaktadır. Farklı mekanik özelliklere sahip kompozit sınıflarından birisi de darbe enerjisi emme özelliği oldukça iyi olan sandviç kompozitlerdir. Bu çalışmada alüminyum bal peteği çekirdek malzemeli farklı tiplerdeki sandviç kompozitlerin düşük hızlı darbe davranışları incelenmiştir. 

Sandviç yapının üretiminde çekirdek malzeme olarak 10 mm ve 15 mm kalınlığındaki AL 3003 alüminyum bal petekleri kullanılmıştır. Yüzey sac malzemesi olarak vakum infüzyon yöntemiyle üretilen 2 mm kalınlığındaki cam fiber/epoksi, kevlar (aramid) fiber/epoksi ve karbon fiber/epoksi takviyeli epoksi kompozit levhalar kullanılmıştır. Üretilen alt ve üst plakalar 100x100 mm ölçülerinde kesildikten sonra çekirdek malzemeye epoksi yapıştırıcı ile tutturulmuş ve kürlenerek sandviç yapı
oluşturulmuştur. Yapıştırma işleminden sonra üretilen kompozitlere CEAST Fractovis Plus darbe test cihazı kullanılarak 40J, 60J, 80J, 100J, 120J ve 160J enerji seviyelerinde düşük hızlı darbe testleri ve Universal Shimadzu çekme/basma test cihazında düz ve yarı-küresel uçlar ile 1 mm/dk ve 20 mm/dk ilerleme hızlarında yarı- statik penetrasyon testleri yapılmıştır. Düşük hızlı darbe testlerinden elde edilen sonuçlara göre, enerji seviyeleri arttıkça 15 mm kalınlığındaki kompozitlerin 10 mm'ye göre daha yüksek enerji absorbe kapasitesine sahip olduğu ve farklı
parametrelere göre enerji absorpsiyonundaki değişimler oluşturulan çeşitli eğriler yardımıyla değerlendirilmiştir.

Abstract:
Composite materials have a very common usage area because they provide high strength advantages with their low weight. There are different types of composite materials according to their production methods. One of the composite classes with different mechanical properties is sandwich composites, which have very good impact energy absorption. In this study, the low-velocity impact behavior of sandwich composites of different types with aluminum honeycomb core material was investigated.

AL 3003 aluminum honeycombs having thicknesses of 10 mm and 15 mm were used as core material in the production of the sandwich structure. Glass fiber/epoxy, kevlar (aramid) fiber/epoxy, and carbon fiber/epoxy-reinforced epoxy composite sheets with a thickness of 2 mm produced by the vacuum infusion method were used as surface sheet material. After the produced bottom and top plates were cut in 100x100 mm dimensions, they were attached to the core material with epoxy adhesive and cured to form a sandwich structure. Low-velocity impact tests at 40J, 60J, 80J, 100J, 120J, and 160J energy levels were performed on the composites produced after bonding, using a CEAST Fractovis Plus impact testing machine, and quasi-static penetration tests at 1 mm/min and 20 mm/min feed rates with flat and hemispherical tips in a Universal Shimadzu tensile/compression test device. According to the results obtained from the low-velocity impact tests, as the energy levels increase, the 15 mm
core thickness composites have a higher energy absorption capacity than the 10 mm core thickness composites, and the changes in energy absorption according to different parameters were evaluated with the help of various curves.