İnce Cidarlı Kompozit Kirişlerin Yanal Burkulma Davranışına Şerit Delaminasyonun Etkisi

Yıl 2019, Cilt: 21 Sayı: 61, 271 - 278, 15.01.2019

Yusuf Arman

Öz

Bu çalışmada, şerit halinde süreksizlik bölgesine
(delaminasyona) sahip kompozit konsol kirişlerin yanal burkulma yükleri
deneysel olarak ve sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak elde edilmiştir.
Deneylerde kullanılacak kompozit numunelerin çıkarıldığı levhalar vakum
destekli reçine infüzyonu yöntemi ile tek yönlü fiber kumaşlar kullanılarak
üretilmiştir. Sekiz tabaka kullanılan levhalarda fiber yönlenme açıları üç
farklı açıda [(0˚/90˚)₂]_s, [(30˚/-60)₂]_s
ve [(45˚/-45˚)₂]_s olarak seçilmiştir. Numuneler bir ucu
ankastre diğer ucu serbest olacak şekilde mesnetlenmiş ve uygulanan basma testi
sonucunda kritik yanal burkulma yükleri elde edilmiştir. Sonlu elemanlar
analizlerinde ANSYS 19.1 paket programı kullanılmıştır. Çalışma sonucunda
(30˚/-60) ve (45˚/-45˚) fiber yönlenme açılarına sahip kirişlerin kritik yanal
burkulma yüklerinin, (0˚/90˚) fiber yönlenme açısına sahip kirişlere göre daha
yüksek olduğu gözlenmiştir. Bunun yanında delaminasyon yüksekliğinin artması da
kritik yanal burkulma yüklerinin azalmasına sebep olmuştur. Ayrıca test
sonuçları ve sonlu elemanlar analiz sonuçları karşılaştırılmış ve birbirine
yakın değerler elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

İnce cidarlı kompozit, yanal burkulma, şerit delaminasyon, sonlu elemanlar yöntemi

Kaynakça

• Referans 1 Munian L K, Mahapatra D R, Gopalakrishnan S. 2018. Lamb Wave Interaction with Composite Delamination. Composite Structures 206: 484-498.
• Referans 2 Timoshenko S P, Gere J M. Theory of elastic stability. 2nd Ed. New York: McGraw-Hill; 1961.
• Referans 3 Wang C-T. Applied elasticity. New York: McGraw-Hill; 1953.
• Referans 4 Moller M, Johansson B, Collin P. 1997. A new analytical model of inelastic local flange buckling. Journal of Constructional Steel Research 43: 43-63.
• Referans 5 Lee J, Kim S-E, Hong K. 2002. Lateral buckling of I-section composite beams. Engineering Structures 24: 955-964.
• Referans 6 Lee J, Kim S-E. 2002. Lateral buckling analysis of thin-walled laminated channel-section beams. Composite Structures; 56: 391-399.
• Referans 7 Machado S P, Cortinez V H. 2005. Lateral buckling of thin-walled composite bisymmetric beams with prebuckling and shear deformation. Engineering Structures 27: 1185-1196.
• Referans 8 Lee J. 2006. Lateral buckling analysis of thin-walled laminated composite beams with monosymmetric sections. Engineering Structures 28: 1997-2009.
• Referans 9 Kim N-I, Shin D K, Kim M-Y. 2007. Exact lateral buckling analysis for thin-walled composite beam under end moment. Engineering Structures 29: 1739-1751.
• Referans 10 Mohri F, Bouzerira C, Potier-Ferry M. 2008. Lateral buckling of thin-walled beam-column elements under combined axial and bending loads. Thin-Walled Structures 46: 290-302.
• Referans 11 Eryiğit E, Zor M, Arman Y. 2009. Hole effects on lateral buckling of laminated cantilever beams. Composites Part B: Engineering 40: 174-179.
• Referans 12 Machado S P. 2010. Interaction of combined loads on the lateral stability of thin-walled composite beams. Engineering Structures 32: 3516-3527.
• Referans 13 Bozkurt Ö Y, Bulut M, Erkliğ A, Faydh W A. 2019. Axial and lateral buckling analysis of fiber reinforced S-glass/epoxy composites containing nano-clay particles. Composites Part B 158: 82-91.
• Referans 14 Jiao P, Borchani W, Soleimani S, McGraw B. 2017. Lateral-torsional buckling analysis of wood composite I-beams with sinusoidal corrugated web. Thin-Walled Structures 119: 72-82.
• Referans 15 Osmani A, Meftah S A. 2018. Lateral buckling of tapered thin walled bi-symmetric beams under combined axial and bending loads with shear deformations allowed. Engineering Structures 165: 76-87.
• Referans 16 Sobhani A, Saeedifar M, Najafabadi M A, Fotouhi M. 2018. The study of buckling and post-buckling behavior of laminated composites consisting multiple delaminations using acoustic emission. Thin-Walled Structures 127: 145-156.
• Referans 17 Pekbey Y, Sayman O. 2006. A Numerical and experimental investigation of critical buckling load of rectangular laminated composite plates with strip delamination. Journal of Reinforced Plastics and Composites 25: 685-697.
• Referans 18 İpek G, Arman Y, Çelik A. 2018. The effect of delamination size and location to buckling behavior of composite materials. Composites Part B 155: 69-76.
• Referans 19 Kharghani N, Soares C G. 2016. Behavior of composite laminates with embedded delaminations. Composite Structures 150 226-239.
• Referans 20 Toygar M E, Kıral Z, Sayman O, Arman Y, Özen M. 2012. Effect of interface crack on lateral buckling behavior and free vibration response of a sandwich composite beam. Journal of Composite Materials 47: 1843-1851.