KARBON FİBER KOMPOZİT ÇEKİRDEKLİ SANDVİÇ LEVHALARIN İMALATI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu tez çalışmasında, çeşitli hücre yapılarına sahip karbon fiber çekirdekli sandviç kompozitlerin imalatı yapılarak mekanik özellikleri, sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda imalatı yapılan numunelere basma ve üç nokta eğme uygulanmıştır. Bu amaçla deneysel çalışmalarda kullanılmak üzere 10 farklı çekirdek yapısına sahip 60 adet sandviç kompozit numunenin üretimi gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneylerde numunelere ait kuvvet-deplasman grafikleri çizilerek, maksimum dayanım yükleri belirlenmiştir. Karbon fiber/epoksi çekirdekli kompozit sandviç levhaların basma ve eğme dayanımı üzerinde hücre şekli, çekirdek yüksekliği/yoğunluğu, köpük dolgusu gibi parametrelerin etkisi incelenmiştir. Sayısal çalışmada sonlu elemanlar metodunu esas alan ANSYS paket programı kullanılmıştır. Lineer elastik malzeme davranışına sahip kompozit levhaların sayısal kritik burkulma yükleri, basma test sonuçları ile kuvvet-deplasman davranışları ve eğme dayanımları ise Tsai-Wu hasar kriterine göre eğme test sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen uyumlu sonuçlar tablo ve grafikler halinde sunulmuştur.

In this study, manufacturing and mechanical properties of sandwich composites with various cell structure having carbon fiber core have been investigated numerically and experimentally. Compression and three-point bending tests have been applied to manufactured specimens in experiments. For this purpose, 60 sandwich composite specimens with 10 different core structures were produced for use in experimental studies. In the performed experiments, the force-displacement graphs of the specimens were drawn and the maximum strength loads were determined. The effect of parameters such as cell shape, core height/density, and foam filling on the compression and bending strength of carbon fiber/epoxy core composite sandwich plates were investigated. ANSYS package program based on finite element method was used in numerical study. Numerical critical buckling loads of composite plates having linear elastic behavior with results of compression test, force-displacement behaviors and bending strengths with the results of bending test were compared according to the Tsai-Wu failure criterion. Compatible results obtained from experiments and numerical analysis have been presented in tables and graphics.