Bu çalışmanın amacı yay-şekilli silindirik sandviç kompozit yapıların farklı geometrili vurucu ve farklı darbe açıları için darbe performanslarını sonlu elemanlar yöntemi ile incelemektir. Çalışmada vurucu şeklinin, vurucu açısının, yüzey kalınlığının ve darbe noktasının maksimum temas kuvveti, absorbe enerji verimliliği, maksimum yer değiştirme ve hasar deformasyonu üzerine etkileri incelenmiştir. Düşük hızlı darbe simülasyonları için LS DYNA sonlu elemanlar programında gerçekleştirmiştir. Çalışma sonunda çekirdek yapısının desteklediği P2 noktasındaki temas kuvvet değerleri P1 (çekirdek desteksiz) noktasından yüksektir. Çekirdek desteği temas kuvveti üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Vurucu açısı artıkça (θ=30˚’den 90˚’ye) temas kuvvet değeri 2.6 kat, enerji absorbe verimlilik değeri de 1.65 kat artmıştır. Koni vurucu ile elde edilen maksimum temas değeri silindir ve küre uçlu vurucuya göre sırayla %35.1 ve %73.7 daha yüksek iken enerji absorbe verimlilik değeri ise sırayla ile %37.1 ve %36.2 daha yüksektir. Her üç vurucu için en büyük ve baskın hasar tipinin matris hasarı olduğu belirlenmiştir.
Silindirik sandviç kompozit Düşük hızlı darbe test İlerlemeli hasar analizi Sonlu elemanlar yöntemi Kohezif Bölge Modeli (CZM)
The aim of this study is to investigate the impact performance of arc-shaped cylindrical sandwich composite structures for different geometries of impactors and different impact angles using the finite element method. The effects of striker shape, striker angle, facesheet thickness and impact point on maximum contact force, absorbed energy efficiency, maximum displacement and damage deformation are investigated. Low velocity impact simulations were performed in the LS DYNA finite element program. At the end of the study, the contact force values at the P2 point supported by the core structure are higher than the P1 (core unsupported) point. As the impactor angle increased (from θ=30˚ to 90˚), the contact force value increased 2.6 times and the energy absorption efficiency value increased 1.65 times. The maximum contact value obtained with the cone impactor is 35.1% and 73.7% higher than the cylinder and sphere-tipped impactors, respectively, while the energy absorption efficiency value is 37.1% and 36.2% higher, respectively. For all three impactors, matrix damage was found to be the largest and dominant damage type.
Cylindrical sandwich composite Low velocity impact test Progressive damage analysis Finite element method Cohesive Zone Model (CZM)
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Katı Mekanik, Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler, Sayısal Modelleme ve Mekanik Karakterizasyon |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 10 Aralık 2024 |
Yayımlanma Tarihi | |
Gönderilme Tarihi | 17 Eylül 2024 |
Kabul Tarihi | 22 Ekim 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 14 Sayı: 1 |