The aim of this study is to numerically investigate and compare the compressive strength and energy absorption of CFRP composite cylinder sandwich structures with five different geometric configurations. The crushing performances (Peak crushing force (PCF), Mean crushing force (MCF), Crushing force efficiency (CFE), energy absorption (EA) and specific energy absorption (SEA)) of the composite cylinder for different core configurations and the failure types were determined. Compression analyses were performed in LS DYNA finite element program using MAT-54 material model with progressive failure analysis based on the combination of Hashin failure criterion, Cohesive Zone Model (CZM) and Bilinear traction-separation law. Among the five different specimens in the study, the highest PCF value was Trapeozidal with axial corrugated core while the lowest was Arc shaped with circular core. Axial arc shaped core was the sandwich structure with the highest SEA value, while circular sinusoidal corrugated core was the sandwich structure with the lowest SEA value. Between axial core and circular core, the CFE value of the sinusoidal core specimen was determined to be the highest. It was observed that the effect of core structure on the deformation behavior of sandwich structures was high.
Circular sandwich composite Compression test Crashworthiness Progressive failure analysis Finite element method
There is no need to obtain ethics committee permission for the article prepared. There is no conflict of interest with any person/institution in the prepared article.
Bu çalışmanın amacı beş farklı geometrik konfigürasyona sahip CFRP kompozit silindir sandviç yapıların basma mukavemetlerini ve enerji absorbelerini sayısal olarak incelemek ve birbirleri ile mukayese etmektir. Çalışmada farklı çekirdek yapıları için kompozit sandviçlerin ezilme performansları (Maksimum ezilme kuvveti (PCF), ortalama ezilme kuvveti (MCF), Ezilme kuvveti verimliliği (CFE), enerji emilimi (EA) ve spesifik enerji emilimi (SEA)) ve meydana gelen hasar türleri belirlenmiş. Basma analizleri LS DYNA sonlu elemanlar programında MAT-54 malzeme modeli kullanılarak Hashin hasar kriteri, Kohezif Bölge Modeli (CZM) ve Bilinear traction-separation yasasının kombinasyonuna dayalı ilerlemeli hasar analizi ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmada beş farklı numune arasında PCF değeri en yüksek eksenel oluklu çekirdek yapılı Trapeozidal olurken en düşük ise dairesel oluklu çekirdek yapılı Arc shaped olmuştur. Eksenel arc shaped SEA değeri en yüksek sandviç yapı olurken, dairesel sinusoidal oluklu çekirdek ise SEA değeri en düşük sandviç yapı olmuştur. Eksenel ve dairesel oluklu çekirdek arasında sinusoidal yapının CFE değeri en yüksek olarak belirlenmiştir. Sandviç yapıların deformasyon davranışlarına çekirdek yapısının etkisinin yüksek olduğu görülmüştür.
Dairesel sandviç kompozit Basma testi Ezilme dayanımı İlerlemeli hasar analizi Sonlu elemanlar yöntemi
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Solid Mechanics, Numerical Methods in Mechanical Engineering, Numerical Modelling and Mechanical Characterisation, Composite and Hybrid Materials |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Publication Date | February 18, 2025 |
Submission Date | July 16, 2024 |
Acceptance Date | September 30, 2024 |
Published in Issue | Year 2025 Volume: 4 Issue: 1 |
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC).