Farklı kompozit yüzey plakalı ondüla çekirdekli sandviç yapıların geliştirilmesi ve anlık darbe yükleri altındaki davranışlarının incelenmesi

Abstract

Kompozit malzemeler, üstün mekanik ve fiziksel özellikleri sayesinde havacılık, mimari, otomotiv ve savunma sanayii gibi pek çok sektörde geniş bir uygulama alanı bulmaktadır. Çeşitli elyaflarla takviye edilen bu malzemeler, geleneksel malzemelere kıyasla daha üstün performans göstermekte ve bu nedenle sandviç yapıların yüzey plakaları için ideal bir tercih oluşturmaktadır. Bu çalışmada, alüminyumdan üretilmiş çift yönlü oluklu şerit çekirdek yapılar tasarlanmış ve bu yapılar, noktasal darbelere karşı dayanımı artırmak amacıyla kompozit plakalarla sandviç yapı haline getirilmiştir. Yüzey plakaları, cam, karbon ve kevlar elyaf kumaşların vakum infüzyon yöntemiyle epoksi reçine emdirilmesi yoluyla üretilmiştir. Farklı fiber türlerinden üretilmiş yüzey plakalarına sahip sandviç yapılar, dinamik üç nokta eğilme testine ve sivri uçlu bir darbe başlığı kullanılarak noktasal delme testlerine tabi tutulmuştur. Bu testlerde her bir yapının delinme direnci ve enerji sönümleme kapasitesi analiz edilmiştir. Test sırasında çekirdek yapıda oluşan burkulma davranışları, yüzey plakalarının rijitliği ve elastisite özellikleriyle yakından ilişkilendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar geliştirilen sandviç yapıların batarya kutuları ve yakıt tankerleri gibi noktasal darbelere karşı dayanıklı malzemelere ihtiyaç duyulan uygulamalarda potansiyel bir alternatif olarak kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.

Composite materials find a wide range of applications in many sectors such as aviation, architecture, automotive and defense industry due to their superior mechanical and physical properties. These materials, reinforced with various fibers, show superior performance compared to traditional materials and therefore constitute an ideal choice for surface plates of sandwich structures. In this study, double-sided corrugated strip core structures made of aluminum were designed and these structures were made into sandwich structures with composite plates in order to increase resistance against point impacts. Surface plates were produced by impregnating glass, carbon and Kevlar fiber fabrics with epoxy resin by vacuum infusion method. Sandwich structures with surface plates made of different fiber types were subjected to dynamic three-point bending test and point puncture tests using a pointed impact head. In these tests, the puncture resistance and energy absorption capacity of each structure were analyzed. The buckling behaviors occurring in the core structure during the test were closely related to the rigidity and elasticity properties of the surface plates. The results obtained reveal that the developed sandwich structures can be used as a potential alternative in applications requiring materials resistant to point impacts, such as battery boxes and fuel tankers.