Cıvata ile Birleştirilmiş Sandviç Kompozitlerin Bağlantı Mukavemetinin Karbon Fiber Takviye Kullanılarak Arttırılması

Sandviç kompozit malzemeler düşük ağırlıkla birlikte sundukları yüksek mukavemet nedeniyle birçok mühendislik uygulamasında tercih edilir. Gerçekleştirilen çalışmada cıvata ile birleştirilen karbon fiber yüzey malzemesi ve alüminyum bal peteği çekirdeğe sahip sandviç kompozitlerin çekme yüklemesi durumunda davranışları incelenmiştir. Farklı yüzey malzemesi kalınlığı, hücre yüksekliği, cıvata sayısı ve cıvata çaplarında numuneler üretilmiştir. Belirtilen parametrelere ek olarak cıvata bağlantısı için sandviç kompozit numunelere açılan delikler karbon fiber takviyeli kompozit malzeme ile takviye edilmiş ve bağlantıların çekme davranışı takviyesiz malzeme ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar yüzey malzemesi kalınlığını artmasının bağlantı mukavemetini arttırdığını ancak buna karşın çekirdek malzemesi kalınlığının artmasının bağlantı mukavemetini düşürdüğünü göstermiştir. Sandviç numunelerde açılan delikleri takviye etmek için karbon fiber takviyeli kompozit kullanılması bağlantı mukavemetini arttırmıştır. Özellikle en ince yüzey malzemesi kalınlığı değeri olan 0.5 mm için bağlantı mukavemetindeki artış daha belirgin olmuştur.

Anahtar Kelimeler:

Karbon Fiber Kompozit, Sandviç Kompozit Malzeme, Bindirmeli Bağlantı

PDF

___

[1] B. O. Baba, “Curved sandwich composites with layer-wise graded cores under impact loads,” Compos. Struct., vol. 159, pp. 1–11, 2017, doi: 10.1016/j.compstruct.2016.09.054.
[2] A. Quispitupa, C. Berggreen, and L. A. Carlsson, “Face/core interface fracture characterization of mixed mode bending sandwich specimens,” Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct., vol. 34, no. 11, pp. 839–853, 2011, doi: 10.1111/j.1460-2695.2011.01551.x.
[3] F. P. Yang, Q. Y. Lin, and J. J. Jiang, “Experimental study on fatigue failure and damage of sandwich structure with PMI foam core,” Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct., vol. 38, no. 4, pp. 456–465, 2015, doi: 10.1111/ffe.12246.
[4] M. Aslan, O. Güler, and Ü. Alver, “The Investigation of the Mechanical Properties of Sandwich Panel Composites with Different Surface and Core Materials,” Pamukkale Univ. J. Eng. Sci., vol. 24, no. 6, pp. 1062–1068, 2018, doi: 10.5505/pajes.2018.37605.
[5] F. Balıkoğlu, T. K. Demircioğlu, M. Yıldız, N. Arslan, and A. Ataş, “Mechanical performance of marine sandwich composites subjected to flatwise compression and flexural loading: Effect of resin pins,” J. Sandw. Struct. Mater., vol. 22, no. 6, pp. 2030–2048, 2020, doi: 10.1177/1099636218792671.
[6] İ. U. Çağdaş and R. Aliyev, “Metal Yüzlü Sandviç Konsol Kirişlerde Numune Boyunun Ölçülen Temel Titreşim Frekansına Etkisi,” Gazi Üniversitesi Fen Bilim. Derg. Part C Tasarım ve Teknol., vol. 8, no. 2, pp. 237–244, 2020, doi: 10.29109/gujsc.591724.
[7] M. Y. Solmaz and T. Topkaya, “Progressive failure analysis in adhesively, riveted, and hybrid bonded double-lap joints,” J. Adhes., vol. 89, no. 11, 2013, doi: 10.1080/00218464.2013.765800.
[8] K. Il Song, J. Y. Choi, J. H. Kweon, J. H. Choi, and K. S. Kim, “An experimental study of the insert joint strength of composite sandwich structures,” Compos. Struct., vol. 86, no. 1–3, pp. 107–113, 2008, doi: 10.1016/j.compstruct.2008.03.027.
[9] S. Heimbs and M. Pein, “Failure behaviour of honeycomb sandwich corner joints and inserts,” Compos. Struct., vol. 89, no. 4, pp. 575–588, 2009, doi: 10.1016/j.compstruct.2008.11.013.
[10] G. Qi, Y. L. Chen, P. Richert, L. Ma, and K. U. Schröder, “A hybrid joining insert for sandwich panels with pyramidal lattice truss cores,” Compos. Struct., vol. 241, no. January, 2020, doi: 10.1016/j.compstruct.2020.112123.
[11] J. Cao and J. L. Grenestedt, “Design and testing of joints for composite sandwich/steel hybrid ship hulls,” Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., vol. 35, no. 9, pp. 1091–1105, 2004, doi: 10.1016/j.compositesa.2004.02.010.
[12] S. Akpinar, M. D. Aydin, Ş. Temiz, and A. Özel, “3-D non-linear stress analysis on the adhesively bonded T-joints with embedded supports,” Compos. Part B Eng., vol. 53, pp. 314–323, Oct. 2013, doi: 10.1016/j.compositesb.2013.04.049.