Cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda hasar analizi

Tolga Dursun; Mahmut Özbay

Cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda hasar analizi

Abstract

Bu çalışmada, cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda çekme mukavemetini yüksek hassasiyette belirleyebilmek amacıyla kademeli hasar ilerleme modeli kullanılarak hasar analizi uygulanmıştır. Hasar ilerleme modeli ANSYS APDL kullanılarak hazırlanmıştır. Hashin hasar kriterleri kullanılarak sonlu elemanlar analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonuçları deneysel çalışma sonuçları ile kıyaslanmış ve oldukça benzer sonuçlara ulaşılmıştır. Ayrıca levha genişliği/delik çapı oranı (W/D) 2’den 4’e kadar, kenar uzaklığı/delik çapı oranı (E/D) ise 1’den 4’e kadar değiştirilerek geometrik etkilerin kompozit yapının yük taşıma kapasitesine etkisi araştırılmış ve maksimum çekme dayanımları hesaplanmıştır. W/D ve E/D oranları 2 için hasar levhanın serbest kenarına doğru kayma (yırtılma) şeklinde ilerlemiştir. W/D ve E/D oranları 2’den büyük olduğunda hasar ezilme (yatak hasarı) şeklinde gerçekleşmiştir. [02/902]s konfigürasyonuna sahip kompozit levhada net çekme hasarı meydana gelmemiştir. W/D ve E/D oranları 3 olduğunda kompozit levha maksimum yatak (ezilme) mukavemetine ulaşmaktadır.

Keywords

References

Nuismer RJ, Whitney JM. “Uniaxial failure of composite laminates containing stress concentrations”. Fracture Mechanics of Composites, ASTM STP, 593, 117-142, 1975.
Chang KF, Chang KY. “A progressive damage model for laminated composites containing stress concentrations”. Journal of Composite Materials, 21, 834-855, 1987.
Chang KF, Liu S, Chang KY. “Damage tolerance of laminated composites containing an open hole and subjected to tensile loadings”. Journal of Composite Materials, 25, 274-301, 1991.
Tan SC. “A progressive failure model for composite laminates containing openings”. Journal of Composite Materials, 25, 556-577,1991.
Lessard LB, Shkrieh MM. “Two-dimensional modeling of composite pinned-joint failure”. Journal of Composite Materials, 29(5), 671-697, 1995.
Okutan B. “The effects of geometrical parameters on the failure strength for pin-loaded multi-directional fiber-glass reinforced epoxy laminate”. Composites Part B, 33, 567-578, 2002.
İçten BM, Okutan B, Karakuzu R. “Failure strength of woven glass fiber-epoxy composites pinned joints”. Journal of Composite Materials, 37, 1337-50, 2003.
İçten BM, Karakuzu R, Toygar ME. “Failure analysis of woven kevlar fiber reinforced epoxy composites pinned joints”. Composite Structures, 73, 443-50, 2006.

Karakuzu R, Gülem T, İçten BM. “Failure analysis of woven laminated glass-vinylester composites with pin-loaded hole”. Composite Structures, 72, 27-32, 2006.
Dursun T, Özbay M. "Tabakalı kompozit levhalarda hasar ilerleme modellemesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(1), 65-68, 2008.
Wang HS, Hung CL, Chang FK. “Bearing failure of bolted composite joints part I: experimental characterization”. Journal of Composite Materials, 30, 1284-313, 1996.
Hung CL, Chang FK. “Bearing failure of bolted composite joints. Part II: Model and Verification”. Journal of Composite Materials, 30, 1359-1400, 1996.
Camanho PP, Matthews FL. “Stress analysis and strength prediction of mechanically fastened joints in FRP: a review”. Composites Part A, 28A, 529-547, 1997.
Camanho PP, Matthews FL. “A progressive damage model for mechanically fastened joints in composite laminates”. Journal of Composite Materials, 33(24), 2248-2280, 1999.
Tserpes KI, Papanikos P, KermanidisTh. “A three-dimensional progressive damage model for bolted joints in composite laminates subjected to tensile loading”. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 24, 663-675, 2001.
McCarthy CT, McCarthy MA, Lawlor VP. “Progressive damage analysis of multi-bolt composite joints with variable bolt–hole clearances”. Composites: Part B, 36, 290-305, 2005.
KermanidisTh, Labeas G. Tserpes KI. Pantelakis Sp. “Finite element modeling of damage accumulation in bolted composite joints under incremental tensile loading”. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering ECCOMAS 2000, Barcelona, 11-14 September 2000.
Perugini P, Riccio A, Scaramuzzino F. “Three-dimensional progressive damage analysis of composite joints”. Eighth International. Conference On Civil and Structural Engineering Computing, Vienna, Austria, 19-21 September 2001.
Tserpes KI, Labeas G, Papanikos P, Kermanidis Th. “Strength prediction of bolted joints in graphite/epoxy composite laminates”. Composites Part B: engineering, 33, 521-529, 2002.
Riccio A, Scaramuzzino F. “Influence of damage onset and propagation on the tensile structural behaviour of protruding composite joints”. 4th GRACM Congress on Computational Mechanics, Patras, Greece, 27-29 June 2002.
Ataş A, Mohamed GF, Soutis C. “Progressive failure analysis of bolted joints in composite laminates”. Plastics, Rubber and Composites, 41(4/5), 209-214, 2012.
Ataş A, Soutis C. “Strength prediction of bolted joints in CFRP composite laminates using cohesive zone elements”. Composites: Part B, 58, 25-34, 2014.
Turan K, Gür M, Kaman MO. “Progressive failure analysis of pin-loaded unidirectional carbon-epoxy laminated composites”. Mechanics of Advanced Materials and Structures, 21(2), 98-106, 2014.
Zhang J, Liu F, Zhao L, Zhi J, Zhou L, Fei B. “Influence of end distances on the failure of composite bolted joints”. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 34(5), 388-404, 2015.
Du A, Liu Y, Xin H, Zuo Y. “Progressive damage analysis of PFRP double-lap bolted joints using explicit finite element method”. Composite Structures, 152, 860-869, 2016.
Dursun T. Cıvata Bağlantılı Tabakalı Kompozit Levhalarda Hasar Analizi. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara, Türkiye, 2006.
Hashin Z. “Failure Criteria for Unidirectional Fiber Composites”. Journal of Applied Mechanics, 47, 329-334, 1980.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Tolga Dursun This is me
Türkiye

Mahmut Özbay This is me
Türkiye

Publication Date

August 20, 2020

Submission Date

February 9, 2019

Acceptance Date

-

Published in Issue

Year 2020 Volume: 26 Number: 4

IZ

https://izlik.org/JA72CW76TG

Cite

RIS / Bibtex

APA

Dursun, T., & Özbay, M. (2020). Cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda hasar analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(4), 613-619. https://izlik.org/JA72CW76TG

AMA

1.Dursun T, Özbay M. Cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda hasar analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020;26(4):613-619. https://izlik.org/JA72CW76TG

Chicago

Dursun, Tolga, and Mahmut Özbay. 2020. “Cıvata Bağlantılı Tabakalı Kompozit Levhalarda Hasar Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26 (4): 613-19. https://izlik.org/JA72CW76TG.

EndNote

Dursun T, Özbay M (August 1, 2020) Cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda hasar analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26 4 613–619.

IEEE

[1]T. Dursun and M. Özbay, “Cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda hasar analizi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 26, no. 4, pp. 613–619, Aug. 2020, [Online]. Available: https://izlik.org/JA72CW76TG

ISNAD

Dursun, Tolga - Özbay, Mahmut. “Cıvata Bağlantılı Tabakalı Kompozit Levhalarda Hasar Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26/4 (August 1, 2020): 613-619. https://izlik.org/JA72CW76TG.

JAMA

1.Dursun T, Özbay M. Cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda hasar analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020;26:613–619.

MLA

Dursun, Tolga, and Mahmut Özbay. “Cıvata Bağlantılı Tabakalı Kompozit Levhalarda Hasar Analizi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 26, no. 4, Aug. 2020, pp. 613-9, https://izlik.org/JA72CW76TG.

Vancouver

1.Tolga Dursun, Mahmut Özbay. Cıvata bağlantılı tabakalı kompozit levhalarda hasar analizi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2020 Aug. 1;26(4):613-9. Available from: https://izlik.org/JA72CW76TG