Karbon-Aramid/Epoksi Reçine Tabakalı Kompozitlerin Düşük Hızlı Darbe ve Darbe Sonrası Davranış Mekanizmaları Üzerine Sayısal ve Deneysel Çalışma


Caliskan U., Başlı İ., BEZEN C.

Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, cilt.41, sa.1, ss.217-228, 2025 (TRDizin) identifier

Özet

Bu çalışma, hibrit yapıya sahip karbon ve aramid fiber takviyeli kompozit malzemelerin dinamik yükler altındaki mekanik davranışlarını incelemektedir. 3 farklı vurucu hızında yapılan deneyler neticesinde temas kuvveti ve kinetik enerji değişimleri araştırılmıştır. 200 gr/m2 alansal yoğunluğa sahip fiber dokumalar vakum infüzyon yöntemi ile laboratuvar ortamında üretilmiş ve deneysel boyutlara getirilmiştir. Hibrit kompozitlerin üstün özellikleri, farklı fiber türlerinin birleşimi sayesinde elde edilmekte ve bu durum, mekanik dayanım ve enerji absorpsiyonu gibi kritik performans kriterlerinde iyileşme sağlamaktadır. Araştırmada karbon-aramid kompozitlerin düşük hızlı darbe davranışı sayısal olarak da modellenerek araştırılmış ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemi ile modellenen kompozit yapıda Hashin ilerleyen hasar modeli kullanılmıştır.
This study investigates the mechanical behavior of hybrid carbon and aramid fiber reinforced composite materials under dynamic loads. At 3 different impact velocities, contact force variations, deformation states and post-impact damage mechanisms were investigated. Fiber fabrics with 200 g/m2 areal density were produced in the laboratory by vacuum infusion method and brought to experimental dimensions. The superior properties of hybrid composites are achieved through the combination of different fiber types, which leads to improvements in critical performance criteria such as mechanical strength and damage progression. In this study, the low-speed impact behavior of carbon-aramid composites was investigated by numerically modeling and compared with experimental results. Hashin progressive damage model was used in the composite structure modeled by finite element method.