HASARA UĞRAMIŞ PİM BAĞLANTILI KOMPOZİTLERİN YAMA İLE TAMİR PERFORMANSININ ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada, hasar görmüş karbon fiber takviyeli pim delikli kompozit numunelere epoksi yapıştırıcı kullanarak yama yapılmıştır. Toplamda dört tabakalı olan bu numuneler simetrik ve antisimetrik tabaka dizilimine sahiptir. Fiber takviye açıları ve tabaka dizilimleri değişken parametrelerdir. Geometrik parametreler olan E/D ve W/D sabit olup tüm numunelerde beş alınmıştır. Fiber takviye açıları 0o, 15o, 30o, 45o, 75o, 90o olarak belirlenmiştir. Laboratuar ortamında çekme testi deneyine tabi tutulan tamir edilmiş yamalı numunelerin hasar sonuçları bilgisayar ortamına alınarak grafiklere dökülmüştür. Bu sonuçlar hasarsız numunenin test sonuçlarıyla karşılaştırılarak değerlendirme yapılmıştır. Ayrıca yamalı numunelerin deney sonuçları için hasar tespitleri yapılmıştır. Sayısal çalışmada ise üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak ilerlemeli hasar analizi yapılmıştır. Hasar analizi için Hashin Hasar Teorisi kullanılmıştır. Sayısal çözümde belirli bir başlangıç yüklemesi, yük artırım oranı ve tur sayısı programa girilmiştir. Aynı zamanda, malzeme özellikleri için malzeme indirgeme değerleri girilerek malzemenin mekanik özellikleri zayıflatılmıştır. İlerlemeli hasar analizi sonucu ortaya çıkan hasar şekilleri kaydedilerek deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Ortaya çıkan sonuçlarda deneysel ve sayısal hasarların uyumlu olduğu, uygun yapıştırıcı ve yama uygulamasının levhanın dayanımını hasarsız numuneye göre önemli ölçüde artırdığı, fiber takviye açısı ve tabaka diziliminin hasar sonuçlarını etkileyen parametreler olduğu gözlemlenmiştir.

In this study, damaged composite samples with pin joint and reinforced carbon fiber were repaired with patch by use epoxy adhesive. In total, four layers which this samples have symetric and antisymetric layer array. Fiber reinforced angles and layer arrays are variable parameters. Geometrical parameters E/D and W/D are stable which taken five at all samples. Fiber reinforced angles were determined as 0o, 15o, 30o, 45o, 75o, 90o. Experimental tensile test results of samples were plotted on graphs in the computer. This results were contrasted with test results of samples undamage conclusions and evaluated. Also it was determined damage for the results experiment of samples with patched. As for that the numerical study by using three-dimensional finite elements method progressive damage analysis carried out. Hashin Failure Theory has been used for the progressive failure analysis. It has been entered to the program a certain initial load, freight rate increase and the number of rounds at the numerical solve. At the same time for material characteristics, material reduction values by entering to the program was weakened mechanical properties of the material. Progressive failure analysis results which appear damage shapes were recorded and compared with experimental results. Emerged in the final results it has been observed that it is compatible with the experimental and numerical damage, proper adhesive and the patch pratice to strength of the plate significantly increase according to undamaged samples, fiber reinforced angle and to the damage results of the layer array that influencing parameters.