Hibrit kompozitlerin darbe davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Cam-elyaf/Epoksi ve hibrit kompozit plakalar olan Aramid elyaf-Cam elyaf/Epoksi, Aramid elyaf-Karbon elyaf/Epoksi ve Karbon elyaf-Cam elyaf/Epoksi plakaların artan darbe enerjilerindeki darbe davranışları oda sıcaklığında deneysel olarak araştırılmıştır. Fiber takviye açısının da darbe davranışları üzerine etkisini incelemek üzere, deneylerde (0o/0o/90o/90o)s ve (0o/90o/±45o)s takviye açıları tercih edilmiştir. Ayrıca, Cam-elyaf/Epoksi ve Karbon elyaf-Cam elyaf/Epoksi kompozitler için -20 oC, 0 oC, 40 oC ve 60 oC sıcaklık şartlarında da deneyler yapılarak, kompozit plakaların farklı sıcaklıklardaki darbe davranışları araştırılmıştır. Darbe testleri Instron- Dynatup 9250 HV darbe test cihazı ile yapılmış ve numunelerin saplanma ve delinme sınırlarının belirlenmesinde ise Enerji Profil Metodu (EPM) kullanılmıştır. Hibrit kompozitler için oda sıcaklığında, karbon tabaka sayısının arttırılmasının delinme sınırı değerinin yükselmesine çok az katkısının olduğu, (0o/90o/±45o)s takviye açısına sahip Aramid-Cam ve Aramid-Karbon hibrit kompozitlerin delinme sınır değerlerinin, (0o/0o/90o/90o)s takviye açısındaki değerlerinden daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra, oda sıcaklığı altındaki (-20 oC) ve üstündeki (60 oC) sıcaklıklarda, kompozit plakaların delinme sınırı değerlerinin, uygulanan diğer sıcaklıklardaki (0 oC, 20 oC, ve 40 oC) değerlerine göre daha yüksek oldukları tespit edilmiştir.

In this study, the impact behaviors of Glass-fiber/Epoxy and hybrid composite plates, Aramid fiber-Glass-fiber/Epoxy, Aramid fiber-Carbon-fiber/Epoxy and Carbon fiber-Glass fiber /Epoxy, subjected to increasing impact energies have been experimentally investigated at room temperature. In order to see the effects of fiber orientation angles on impact behaviors, two different stacking sequences, (0o/0o/90o/90o)s and (0o/90o/±45o)s, were chosen for impact tests. In addition, the impact behaviors of Glass-fiber/Epoxy and Carbon fiber-Glass fiber/Epoxy were also investigated at -20 oC, 0 oC, 40 oC and 60 oC temperatures. An instrumented drop weight impact testing machine Instron-Dynatup 9250 HV was used for impact testing. The penetration and perforation thresholds of composites were determined by using energy profiling method (EPM). It is designated that increasing the number of carbon laminates in hybrid composites does not significantly contribute to the increasing of perforation threshold. It is found that the perforation thresholds of stacking sequences (0o/90o/±45o)s Aramid-Glass and Aramid-Carbon hybrid composites are higher than those of [0/0/90/90]s laminates. And, the perforation thresholds of hybrid composites at -20 oC and 60 oC temperatures are higher than those at other temperatures (0 oC, 20 oC, and 40 oC).