LOW VELOCITY IMPACT BEHAVIOUR OF CARBON/XPS SANDWICH COMPOSITES

This work presents drop-weight impact properties of carbon fabric/extruded-polystyrene (XPS) sandwich composites reinforced with different ratios of carbon nanotubes (CNT). Sandwich composites were infused with epoxy resin containing 0.5% and 1% CNT during the manufacturing. The sandwich composites were impacted with 10J, 30J and 50J energies to compare their impact resistance and energy absorption properties. Impact test results showed that sandwich composites with CNT had higher energy absorption and deformation values with lower maximum loads compared to neat sandwich composite at 10J impact energy. However, neat sandwich composites had both higher energy absorption and maximum load than sandwich composites with CNT’s due to more severe impact damages and higher dent depths at 50J.

KARBON/XPS SANDVİÇ KOMPOZİTLERİN DÜŞÜK HIZDAKİ DARBELERE KARŞI DAVRANIŞI

Bu çalışma, farklı oranlarda karbon nanotüp (CNT) ile güçlendirilmiş karbon kumaş/ekstrüde-polistiren (XPS) sandviç kompozitlerin düşük ağırlıklı darbe dayanımı özelliklerini sunmaktadır. Sandviç kompozitler, üretim sırasında %0,5 ve % 1 CNT içeren epoksi reçinesi ile infüzyon edilmiştir. Sandviç kompozitler 10J, 30J ve 50J enerjilere maruz kalarak darbe dayanımları ve enerji absorpsiyonları karşılaştırılmıştır. Darbe testi sonuçlarına göre CNT’li sandviç kompozitler 10J darbe enerjisinde, CNT içermeyen sandviç kompozitlere göre daha fazla enerji absorpsiyonu ve deformasyon değerlerine sahipken daha düşük maksimum yük değerleri göstermiştir. Ancak, 50J darbe enerjisinde CNT içermeyen sandviç kompozitler daha fazla darbe hasarı ve darbe derinliğine sahip olmalarından dolayı, CNT içeren sandviç kompozitlere göre daha yüksek enerji absorpsiyonun ve maksimum yük değerleri göstermiştir.

___

1. Xia, F. and X.-q. Wu, (2010), Study on impact properties of through-thickness stitched foam sandwich composites, Composite Structures, 92(2): p. 412-421.

2. Walsh, J., H.-I. Kim, and J. Suhr, (2017), Low velocity impact resistance and energy absorption of environmentally friendly expanded cork core-carbon fiber sandwich composites, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 101: p. 290-296.

3. Selver, E. and G. Kaya, (2019), Flexural properties of sandwich composite laminates reinforced with glass and carbon Z-pins, Journal of Composite Materials, 53(10): p. 1347-1359.

4. Chen, Y., et al., (2017), Low-velocity impact response of composite sandwich structures: Modelling and experiment, Composite Structures, 168: p. 322-334.

5. Henao, A., et al., (2015), Enhanced Impact Energy Absorption Characteristics of Sandwich Composites through Tufting, Mechanics of Advanced Materials and Structures, 22(12): p. 1016-1023.

6. Potluri, P., E. Kusak, and T.Y. Reddy, (2003), Novel stitch-bonded sandwich composite structures, Composite Structures, 59(2): p. 251-259.

7. Lascoup, B., et al., (2010), Impact response of three-dimensional stitched sandwich composite, Composite Structures, 92(2): p. 347-353.

8. Kaya, G. and E. Selver, (2019), Impact resistance of Z-pin-reinforced sandwich composites, Journal of Composite Materials, 53(26-27): p. 3681-3699.

9. Santhanakrishnan, R., et al., (2018), Impact study on sandwich panels with and without stitching, Advanced Composite Materials, 27(2): p. 163-182.

10. Henao, A., et al., (2015), Enhanced Impact Energy Absorption Characteristics of Sandwich Composites through Tufting, Mechanics of Advanced Materials and Structures, 22(12): p. 1016-1023.

11. Rawat, P. and K.K. Singh, (2017), Damage Tolerance of Carbon Fiber Woven Composite Doped with MWCNTs under Low-velocity Impact, Procedia Engineering, 173: p. 440-446.

12. Suhr, J. and N.A. Koratkar, (2008), Energy dissipation in carbon nanotube composites: a review, Journal of Materials Science, 43(13): p. 4370-4382.

13. Tehrani, M., et al., (2013), Mechanical characterization and impact damage assessment of a woven carbon fiber reinforced carbon nanotube-epoxy composite, Composites Science and Technology, 75: p. 42-48.

14. Soliman, E., M. Al-Haik, and M.R. Taha, (2012), On and off-axis tension behavior of fiber reinforced polymer composites incorporating multi-walled carbon nanotubes, Journal of Composite Materials, 46(14): p. 1661-1675.

15. Soliman, E.M., M.P. Sheyka, and M.R. Taha, (2012), Low-velocity impact of thin woven carbon fabric composites incorporating multi-walled carbon nanotubes, International Journal of Impact Engineering, 47: p. 39-47.

16. Kostopoulos, V., et al., (2010), Impact and after-impact properties of carbon fibre reinforced composites enhanced with multi-wall carbon nanotubes, Composites Science and Technology, 70(4): p. 553-563.

17. Caglayan, C., et al., (2018), The effect of CNT-reinforced polyurethane foam cores to flexural properties of sandwich composites, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 115: p. 187-195.

18. Patra, A.K. and N. Mitra, (2018), Mixed-mode fracture of sandwich composites: Performance improvement with multiwalled carbon nanotube sonicated resin, 20(3): p. 379-395.
Tekstil ve Mühendis-Cover
  • ISSN: 1300-7599
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1987
  • Yayıncı: TMMOB Tekstil Mühendisleri Odası
Sayıdaki Diğer Makaleler

DENİM KUMAŞLARININ AŞINMA SONRASI RENK FARKLILIĞI İÇİN KAPLAMA İŞLEM PARAMETRELERİNİN TAGCHI YÖNTEMİ İLE OPTİMİZASYON

Hüseyin Gazi TÜRKSOY, Sümeyye ÜSTÜNTAĞ, Münevver Ertek AVCI

INVESTIGATION OF THE FIBRE LOSS EFFECT OF RAISED 3-THREAD FLEECY FABRIC

Ğassan ASKER, Eray AKKUŞ, İbrahim ARSLAN, Murat SEVİLMİŞ, Koray PEKTAŞ, Onur BALCI

Denim Kumaşlarda Özlü İplik Kullanımının Elastikiyet ve Kalıcı Uzama Özelliklerine Etkis

Deniz BAYKUŞ, R. Tuğrul OĞULATA

KALİTE FONKSİYONU GÖÇERİMİ UYGUYLAMASI İLE ELEKTROMANYETİK KALKANLAMA İÇİN DOKUMA KUMAŞLARIN GELİŞTİRİLMESİ

H. Ziya ÖZEK, Bilge BERKHAN KASTACI

TEKSTİL TASARIMINDA İŞBİRLİKÇİ YAKLAŞIM VE DİJİTAL BASKI TASARIMI ÜZERİNE ÖRNEK BİR E-TİCARET WEB SİTESİNİN İNCELENMESİ

Gökçe COŞKUN, Hatice Feriha AKPINARLI

FARKLI KARIŞIM ORANLARINA SAHİP MİKRO/MAKRO SİLİKON YUMUŞATICI UYGULAMASININ KUMAŞ PERFORMANSI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Burcu SANCAR BEŞEN

İplik Karakteristiği ve Hata Tespiti Üzerine Görüntü İşleme Uygulamaları

Elif GÜLTEKİN, Halil İbrahim ÇELİK, Lale Canan DÜLGER, Halil İbrahim SÜNBÜL, Harun KANİ

DENİM KUMAŞLARDA ÖZLÜ İPLİK KULLANIMININ ELASTİKİYET VE KALICI UZAMA ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Deniz BAYKUŞ, R. Tuğrul OĞULATA

INTERLABORATORY TEST PERFORMANCE OF A PORTABLE FIBER TESTER

E. C. QUISPE, M. J. RUBIO, D. SACCHERO, M. D. QUISPE

İPLİK KARAKTERİSTİĞİ VE HATA TESPİTİ ÜZERİNE GÖRÜNTÜ İŞLEME UYGULAMALARI

Halil İBRAHİM ÇELİK, Elif GÜLTEKİN, Lale Canan DÜLGER, Halil İbrahim SÜNBÜL, Harun KANİ