Hibrit Katmanlı İnce Bir Kompozit Plağın Anlık Basınç Yükü Altındaki Dinamik Davranışının Deneysel Ve Sayısal İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada karbon, aramid ve cam elyaflarını birlikte içeren hibrit katmanlı kompozit bir plağın ideal olmayan anlık basınç yükü altındaki dinamik davranışı deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Deneysel çalışma kapsamında, epoksi reçine kullanılarak imal edilmiş olan kompozit numunelerin, malzeme özellikleri çekme testleri sonucunda belirlenmiştir. Anlık basınç yükü deneylerini gerçekleştirmek için tasarlanan deney düzeneği tanıtılmıştır. Deneyler sırasında, plak yüzeyinde oluşan yük dağılımı üç adet minyatür basınç duyargasıyla ölçülmüştür. Plak yüzeyindeki oluşan basınç dağılımına, zamana ve konuma bağlı olarak değişen anlık basınç yükü fonksiyonuyla bir yaklaşımda bulunulmuştur. Daha sonra basınç yük fonksiyonu hibrit katmanlı plağın sonlu eleman modeline uygulanarak, plağın zamana bağlı cevabı elde edilmiştir. Plak, ANSYS VI I yazılımın Shell 91 elemanı ile modellenmiş, gerinim (strain) değerlerinin zamanla değişimi sayısal analizler sonucunda elde edilmiştir. Sayısal ve deneysel sonuçlar karşılaştırılmış ve iyi bir uyum yakalanmıştır. Ayrıca, ANSYS analizlerinden elde edilen yer değiştirme sonuçları yeni geliştirilen karışık sonlu elemanlar analizlerinin sonuçlarıyla da karşılaştırılmıştır.

İn this study, dynamic response of a hibrit laminated composite plate under non-ideal blast load, which are including carbon, aramid and glass fibers together, are examined by experimentally and numerically. İn the experimental stüdy, material properties of composite samples, which are manufactured with epoxy resin, are obtained as a result of tensile testse The experimental setup designed to perform blast load tests is introduced. During the experiments, pressure distribution over the plate is measured by the three miniature pressure sensors. The pressure distribution on the plate is approximated a blast pressure function which is determine the pressure variation on the time domain and space domain. The pressure function is applied on the finite element model of the laminated hibrid plate and transient response ofthe plate is obtained. The plate is discretized by Shell 91 element of ANSYS VI I software and strain time histories are obtained as a result of numerical analysis. The numerical and experimental results are compared and a good agreement is obtained. Moreover, displacement time history that are obtained from ANSYS are also compared with the result of a new mixed fınite element analysis.