Kıvrımsız cam elyaf takviyeli kompozit plakalarda cıvata bağlantılarının deneysel ve nümerik olarak incelenmesi

Abstract

Kıvrımsız elyaf (KE) kompozitler, ucuz üretim yöntemleri ve iyi mekanik özellikleri sebebiyle dikkat çeken kompozit malzeme sistemlerinden birisidir ve geniş uygulama alanlarına sahiptir. Ayrıca, kompozit yapılarda metal-kompozit veya kompozit-kompozit birleşimleri için kullanılan cıvata bağlantıları da araştırmacıların ve mühendislerin karşılaştığı en önemli zorluklardan birisidir. Bu nedenle, KE kompozitlerin cıvata bağlantılarının da saha uygulamalarında etkin kullanılabilmesi için iyi anlaşılması ve detaylandırılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında cıvata bağlantısına sahip çapraz-katlı ve yarı-izotropik yarı-tek yönlü cam KE/epoksi kompozit plakalar üretilmiş ve ilgili standartlar uyarınca temel ve cıvata bağlantılı mekanik özellikleri incelenmiştir. Son olarak, mekanik deneyleri tamamlanan farklı elyaf düzenlerine sahip yarı-tek yönlü cam KE/epoksi kompozitlerin 3 boyutlu (3-B) kademeli hasar modeliyle (KHM) mukavemet ve hasar kestirimleri yapılarak sonuçlar sunulmuştur.

Non-crimp fabric (NCF) composites are one of the most attractive composite materials due to their satisfactory mechanical properties and low production costs and they have wide application areas. The bolted joint configurations of the composite structures are one of the challenges that the researchers have faced due to the metal-composite & composite-composite interactions. Therefore, bolted joint behaviour of NCF composites must be well understood for implementation of these in practical applications. In this study, mechanically fastened crossply and quasi-isotropic quasi-unidirectional NCF glass/epoxy laminates are manufactured and tested according to related ASTM standards. Furthermore, the bolted joint strength of various quasi-UD NCF glass/epoxy laminates was estimated by a three-dimensional progressive damage model (PDM).