Çarpma yükü etkisinde sandviç plakların şekil optimizasyonu

Çarpma yükü altındaki plakların davranışı statik yüklemelerin aksine farklılık göstermektedir. Cismin plağaçarpma anında ve cismin plaktan teması kestikten sonrada plaktaki gerilme dağılımları değişmektedir. Yaptığımızçalışmada bu gerilme değişimlerini hesaba katarak iki plak levhası arasına konulan çekirdek malzemesigeometrisinin şekil optimizasyonu amaçlanmıştır. Bu amaçla önce mekanik özellikleri bilinen polipropilen sandviçlevha üzerinde çarpma deneyi yapılmıştır. Deney sonucunda plakta oluşan çökme değeri sınırlayıcı olarakseçilerek plaklar arasındaki şeklin geometrisinin optimizasyonu yapılmıştır. Yapılan optimizasyon hesaplamalarıANSYS LS-DYNA paket programına ait APDL programlama dilinde yazılmıştır.

Shape optimization of sandwich plates under impact load

The behavior of plaques under impact loading differs from that of static loads. As soon as the object is impacted and the object is removed from the object, the strain distribution in the plate changes. In our work we aimed to optimize the geometry of the core material geometry placed between two plate plates by adding these stress changes to the calculations. For this purpose, the impact test was carried out on a polypropylene sandwich plate with mechanical properties. As a result of the experiment, the geometry of the shape between the plates was optimized by choosing the value of the collapse occurring in the plate. The optimization calculations made are written in APDL programming language of ANSYS LS-DYNA package program.

PDF

___

[1] Poyraz B. 2018. Kompozit malzeme üretiminde kullanılan poliesterlerin mekanik, termal ve kimyasal özelliklerine başlatıcı etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, DOI: 10.17341/gazimmfd.416435.
[2] Kara Y., Akbulut H. 2017. Karbon elyaf takviyeli karbon nanotüp katkılı epoksi kompozit helisel yayların mekanik davranışları. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32 (2): 417-427.
[3] Asadi M., Vollaire A.C., Ashmead M.,Shirvani H. 2007. Experimental test and finite element modelling of pedestrian headform impact on honeycomb sandwich panel. 18th Engineering Mechanics Division Conference (EMD2007).
[4] Kılıçaslan C., Güden M., Odacı İ.K., Taşdemirci A. 2013. The impact responses and the finite element modeling of layered trapezoidal corrugated aluminumcore and aluminum sheet interlayer sandwich structures. Materials & Design, 46: 121-133.
[5] Zhou G., Hill M.D. 2009. Impact damage and energy absorbing characteristics and residual inplane compressive strength of honeycomb sandwich panels. Journal of Sandwich Structures and Materials, 11: 329-356.
[6] Miller K., Joldes G., Lance D., Wittek A. 2007. Total Lagrangian explicit Dynamics finite element algorithm for computings of ttissue deformation. Communications In Numerical Methods In Engineering Commun. Numer. Meth. Engng, 23: 121-134.
[7] Belytschko T. 1976. A survey of numerical methods and computer programs for dynamic structural analysis. Nuclear Engineering and Design, 37: 23-34.
[8] Qiao H., Zhonglong L., Xueju S. 2007. Strain sensor-basedwireless measurement system for bridge. 10: 1322-1325.
[9] Tao M.Y.W. 2012. Finite Element Analysis of Cylinder Piston Impact Based on ANSYS/LSDYNA. Proceedings of 2012 International Conference on Mechanical Engineering and Material Science (MEMS 2012).
[10] Yüksel E.S.E.N., Ülker M. 2008. Malzeme ve geometrik özellikler bakımdan lineer olmayan çok katlı çelik uzay çerçevelerin optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23 (2): 485-494.
[11] Doğru M.H. 2017. Tsai-wu kriteri kullanarak kompozit plakaların optimizasyonu için geliştirilen algoritma. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (3): 821- 829.
[12] Hallquist J.O. 2006. LS-DYNA Theory Manual. Livermore Software Technology Corporation, Livermore, California.