Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi

Cenk Kılıçaslan; Musatafa Güden

doi:10.17341/gazimmfd.639834

Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi

Öz

Bu çalışmada, sert lehim ve poliüretan ile birleştirilmiş oluklu kora sahip alüminyum sandviç yapıların enerji sönümleme kapasiteleri incelenmiştir. Sandviç yapılarda kor olarak yamuk ikizkenar şeklinde zikzak 1050 H14 Al alaşımından yapılmış olan oluklu katmanlar ile yüz ve ara plakalar kullanılmıştır. Her bir sandviç panel, 0°/0° veya 0°/90° kor oryantasyonuna sahiptir. Çalışmada kullanılan oluklu korlar geleneksel oluklu korlara kıyasla daha küçüktür ve 3 mm yüksekliğe sahiptir. Darbe testleri 3 ve 6 m/s hızlarında küresel projektörler ile gerçekleştirilmiştir. Poliüretan ile birleştirilmiş sandviç yapıların bir kısmı ayrıca 6 m/s darbe hızında düz ve konik projektörler ile test edilmiştir. Oluklu korların deformasyon tipinin belirlenmesi amacıyla deneyin nümerik simülasyonu LS-DYNA programı ile oluşturulmuştur. Düz ve konik projektörler ile test edilen paneller tamamen delinmiştir ve 0°/0° kor oryantasyonunda daha çok enerji sönümlemiştir. Küresel projektörler ile test edilen paneller ise delinmemiştir ve enerji sönümleme değerleri 0°/90° kor oryantasyonunda daha yüksektir. Panellerin enerji sönümleme kapasiteleri aynı şekle sahip ancak 9 mm yüksekliğindeki oluklu korlu sandviç paneller ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonunda kor yüksekliğinin artması ile efektif ezilme uzunluğunun arttığı ve darbe enerjisinin panele daha homojen olarak dağıtıldığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Simülasyon,sandviç,kor,darbe

Kaynakça

1. Wang, S.L., Ding, Y.Y., Wang, C.F., Zheng, Z.J., Yu, J.L., 2017. Dynamic material parameters of closed-cell foams under high-velocity impact, International Journal of Impact Engineering, 99, 111-121.
2. Pang, X., Du, H.J., 2017. Dynamic characteristics of aluminium foams under impact crushing, Compos. Pt. B-Eng., 112, 265-277.
3. Zhang, P., Cheng, Y.S., Liu, J., Li, Y., Zhang, C.Z., Hou, H.L., Wang, C.M., 2016. Experimental study on the dynamic response of foam-filled corrugated core sandwich panels subjected to air blast loading, Compos. Pt. B-Eng., 105, 67-81.
4. Zhang, B.Y., Lin, Y.F., Li, S., Zhai, D.X., Wu, G.H., 2016. Quasi-static and high strain rates compressive behavior of aluminum matrix syntactic foams, Compos. Pt. B-Eng., 98, 288-296.
5. Sadot, O., Ram, O., Anteby, I., Gruntman, S., Ben-Dor, G., 2016. The trapped gas effect on the dynamic compressive strength of light aluminum foams, Mater. Sci. Eng. A-Struct. Mater. Prop. Microstruct. Process., 659, 278-286.
6. Liu, H., Zhang, Z.Q., Liu, H., Yang, J.L., 2016. Effect of elastic target on Taylor-Hopkinson impact of low-density foam material, International Journal of Impact Engineering, 94, 109-119.
7. Dou, R.J., Qiu, S.W., Ju, Y., Hu, Y.B., 2016. Simulation of compression behavior and strain-rate effect for aluminum foam sandwich panels, Comput. Mater. Sci., 112, 205-209.
8. Zhang, D.H., Fei, Q.G., Zhang, P.W., 2017. In-plane dynamic crushing behavior and energy absorption of honeycombs with a novel type of multi-cells, Thin-Walled Structures, 117, 199-210.

9. Keshavanarayana, S.R., Shahverdi, H., Kothare, A., Yang, C., Bingenheimer, J., 2017. The effect of node bond adhesive fillet on uniaxial in-plane responses of hexagonal honeycomb core, Composite Structures, 175, 111-122.
10. Qiao, J.X., Chen, C.Q., 2016. In-plane crushing of a hierarchical honeycomb, International Journal of Solids and Structures, 85-86, 57-66.
11. Tao, Y., Chen, M.J., Chen, H.S., Pei, Y.M., Fang, D.N., 2015. Strain rate effect on the out-of-plane dynamic compressive behavior of metallic honeycombs: Experiment and theory, Composite Structures, 132, 644-651.
12. Bai, Z.Y., Wang, D.M., Xu, Z.F., 2015. Model creation of strain rate-dependent energy absorption for paper honeycomb sandwich structure, Journal of Sandwich Structures & Materials, 17, 359-375.
13. Aktay, L., Johnson, A., Kroplin, B., 2008. Numerical modelling of honeycomb core crush behaviour, Engineering Fracture Mechanics, 75, 2616-2630.
14. Radford, D.D., Fleck, N.A., Deshpande, V.S., 2006. The response of clamped sandwich beams subjected to shock loading, International Journal of Impact Engineering, 32, 968-987.
15. Liang, C.-C., Yang, M.-F., Wu, P.-W., 2001. Optimum design of metallic corrugated core sandwich panels subjected to blast loads, Ocean Engineering, 28, 825-861.
16. Tilbrook, M.T., Radford, D.D., Deshpande, V.S., Fleck, N.A., 2007. Dynamic crushing of sandwich panels with prismatic lattice cores, International Journal of Solids and Structures, 44, 6101-6123.
17. Liang, Y., Louca, L., Hobbs, R., 2007. Corrugated panels under dynamic loads, International Journal of Impact Engineering, 34, 1185-1201.
18. Zhang, Y.C., Zhang, S.L., Wang, Z.L., 2011. Crush Behavior of Corrugated Cores Sandwich Panels, Advanced Materials Research, 217-218, 1584-1589.
19. Cote, F., Deshpande, V., Fleck, N., Evans, A.G., 2006. The compressive and shear reponses of corrugated and diamond lattice materials, International Journal of Solids and Structures, 43, 6220-6242.
20. Rubino, V., Deshpande, V., Fleck, N., 2008. The dynamic response of end-clamped sandwich beams with a Y-frame or corrugated core, International Journal of Impact Engineering, 35, 829-844.
21. Rubino, V., Deshpande, V.S., Fleck, N.A., 2009. The dynamic response of clamped rectangular Y-frame and corrugated core sandwich plates, European Journal of Mechanics - A/Solids, 28, 14-24.
22. Wadley, H.N.G., 2006. Multifunctional periodic cellular metals, Philos. Trans. R. Soc. A-Math. Phys. Eng. Sci., 364, 31-68.
23. Zhang, Y.C., Zhang, S.L., Wang, Z.L., Crush Behavior of Corrugated Cores Sandwich Panels, in: M. Zhou (Ed.) High Performance Structures and Materials Engineering, Pts 1 and 2, Trans Tech Publications Ltd, Stafa-Zurich, 2011, pp. 1584-1589.
24. Hou, S., Zhao, S., Ren, L., Han, X., Li, Q., 2013. Crashworthiness optimization of corrugated sandwich panels, Materials & Design, 51, 1071-1084.
25. Rejab, M.R.M., Cantwell, W.J., 2013. The mechanical behaviour of corrugated-core sandwich panels, Composites Part B: Engineering, 47, 267-277.
26. Sun, Y.L., Li, Q.M., 2018. Dynamic compressive behaviour of cellular materials: A review of phenomenon, mechanism and modelling, International Journal of Impact Engineering, 112, 74-115.
27. Cao, B.T., Hou, B., Zhao, H., Li, Y.L., Liu, J.G., 2018. On the influence of the property gradient on the impact behavior of graded multilayer sandwich with corrugated cores, International Journal of Impact Engineering, 113, 98-105.
28. Cao, B.T., Hou, B., Li, Y.L., Zhao, H., 2017. An experimental study on the impact behavior of multilayer sandwich with corrugated cores, International Journal of Solids and Structures, 109, 33-45.
29. Sankaya, M., Tasdemirci, A., Guden, M., 2018. Dynamic crushing behavior of a multilayer thin-walled aluminum corrugated core: The effect of velocity and imperfection, Thin-Walled Structures, 132, 332-349.
30. Odac, I.K., Guden, M., Klcaslan, C., Tasdemirci, A., 2017. The varying densification strain in a multi-layer aluminum corrugate structure: Direct impact testing and layer-wise numerical modelling, International Journal of Impact Engineering, 103, 64-75.
31. Kılıçaslan, C., Odacı, İ.K., Güden, M., 2016. Single- and double-layer aluminum corrugated core sandwiches under quasi-static and dynamic loadings, 18, 667-692.
32. Liu, T., Turner, P., 2017. Dynamic compressive response of wrapped carbon fibre composite corrugated cores, Composite Structures, 165, 266-272.
33. Huang, W., Zhang, W., Ye, N., Li, D.C., Dynamic response of clamped corrugated sandwich plates subjected to underwater impulsive loads, in: R. Chau, T. Germann, I. Oleynik, S. Peiris, R. Ravelo, T. Sewell (Eds.) Shock Compression of Condensed Matter - 2015, Amer Inst Physics, Melville, 2017.
34. Huang, W., Zhang, W., Huang, X.L., Jiang, X.W., Li, Y., Zhang, L., 2017. Dynamic response of aluminum corrugated sandwich subjected to underwater impulsive loading: Experiment and numerical modeling, International Journal of Impact Engineering, 109, 78-91.
35. Kılıçaslan, C., Güden, M., Odacı, İ.K., Taşdemirci, A., 2013. The impact responses and the finite element modeling of layered trapezoidal corrugated aluminum core and aluminum sheet interlayer sandwich structures, Materials & Design, 46, 121-133.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Cenk Kılıçaslan ^*
0000-0002-5787-9891

Musatafa Güden
0000-0001-6397-8418

Yayımlanma Tarihi

25 Ekim 2019

Gönderilme Tarihi

5 Eylül 17

Kabul Tarihi

8 Ağustos 19

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 35 Sayı: 1

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.639834

IZ

https://izlik.org/JA38XX69BW

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Kılıçaslan, C., & Güden, M. (2019). Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(1), 17-26. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.639834

AMA

1.Kılıçaslan C, Güden M. Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi. GUMMFD. 2019;35(1):17-26. doi:10.17341/gazimmfd.639834

Chicago

Kılıçaslan, Cenk, ve Musatafa Güden. 2019. “Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 (1): 17-26. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.639834.

EndNote

Kılıçaslan C, Güden M (01 Ekim 2019) Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35 1 17–26.

IEEE

[1]C. Kılıçaslan ve M. Güden, “Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi”, GUMMFD, c. 35, sy 1, ss. 17–26, Eki. 2019, doi: 10.17341/gazimmfd.639834.

ISNAD

Kılıçaslan, Cenk - Güden, Musatafa. “Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/1 (01 Ekim 2019): 17-26. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.639834.

JAMA

1.Kılıçaslan C, Güden M. Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi. GUMMFD. 2019;35:17–26.

MLA

Kılıçaslan, Cenk, ve Musatafa Güden. “Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 35, sy 1, Ekim 2019, ss. 17-26, doi:10.17341/gazimmfd.639834.

Vancouver

1.Cenk Kılıçaslan, Musatafa Güden. Oluklu alüminyum sandviç panellerde kor yüksekliğinin enerji sönümleme kapasitesine olan etkisi. GUMMFD. 01 Ekim 2019;35(1):17-26. doi:10.17341/gazimmfd.639834