Geleneksel yapı malzemelerine kıyasla fiber takviyeli kompozit yapıların endüstrideki kullanımı gün geçtikçe artmaktadır. Farklı ortam ve yükleme koşulları altında kullanılan kompozit malzemelerin kullanım yerlerine göre, sahip olması gereken bir takım mekanik özellikler vardır. Malzemenin mekanik davranışlarına etki eden faktörlerden biri de delme ve kanal açma gibi üretimden ve montajdan kaynaklı veya kullanım sırasında meydana gelen çatlak yapılarıdır. Çatlağa sahip tabakalı kompozit plakalar da diğer malzeme türleri gibi genel mekanik dayanımlarının çok daha altında yüklerde servis ömürlerini tamamlar. Bu nedenle tabakalı kompozitler için çatlak başlangıcı malzeme seçimi için araştırılması gereken bir parametredir. Bu çalışmada, S-2 cam/epoksi tabakalı kompozitlerin çekme yüklemesi altında Mod I (açılma modu) durumundaki kırılma davranışları -20oC, 20oC ve 80oC olmak üzere 3 farklı sıcaklık ve 0,5 mm/dk ve 50 mm/dk olmak üzere iki farklı deformasyon hızında incelenmiştir. Yapılan çalışmada çatlak başlangıcı için gereli olan kırılma tokluk değeri (Kıc) ve çatlak ilerlemesini başlatan kritik gerilim enerjisi serbest bırakma oranı (Gıc) deneysel olarak çalışılmıştır. Deneysel çalışmaya ek olarak sonlu elemanlar metodu ile kırılma tokluğu incelenmiş ve J integral değerleri nümerik olarak hesaplanmıştır. Deneysel ve nümerik sonuçlar, S-2 cam/epoksi tabakalı kompozit malzemede, Mod I yükleme durumunda kırılma davranışlarının, ortam sıcaklığına ve yükleme hızına karşı hassasiyetinin olduğu ve şartlara göre değişim gösterdiğini ortaya çıkartmıştır.
Anahtar Kelimeler: S-2 cam/epoksi, kırılma tokluğu, gerilim enerjisi serbest bırakma oranı, J-İntegral, deformasyon hızı, sıcaklık etkisi
|