Geleneksel yapý malzemelerine kýyasla fiber takviyeli kompozit yapýlarýn endüstrideki kullanýmý gün geçtikçe artmaktadýr. Farklý ortam ve yükleme koþullarý altýnda kullanýlan kompozit malzemelerin kullaným yerlerine göre, sahip olmasý gereken bir takým mekanik özellikler vardýr. Malzemenin mekanik davranýþlarýna etki eden faktörlerden biri de delme ve kanal açma gibi üretimden ve montajdan kaynaklý veya kullaným sýrasýnda meydana gelen çatlak yapýlarýdýr. Çatlaða sahip tabakalý kompozit plakalar da diðer malzeme türleri gibi genel mekanik dayanýmlarýnýn çok daha altýnda yüklerde servis ömürlerini tamamlar. Bu nedenle tabakalý kompozitler için çatlak baþlangýcý malzeme seçimi için araþtýrýlmasý gereken bir parametredir. Bu çalýþmada, S-2 cam/epoksi tabakalý kompozitlerin çekme yüklemesi altýnda Mod I (açýlma modu) durumundaki kýrýlma davranýþlarý -20oC, 20oC ve 80oC olmak üzere 3 farklý sýcaklýk ve 0,5 mm/dk ve 50 mm/dk olmak üzere iki farklý deformasyon hýzýnda incelenmiþtir. Yapýlan çalýþmada çatlak baþlangýcý için gereli olan kýrýlma tokluk deðeri (Kýc) ve çatlak ilerlemesini baþlatan kritik gerilim enerjisi serbest býrakma oraný (Gýc) deneysel olarak çalýþýlmýþtýr. Deneysel çalýþmaya ek olarak sonlu elemanlar metodu ile kýrýlma tokluðu incelenmiþ ve J integral deðerleri nümerik olarak hesaplanmýþtýr. Deneysel ve nümerik sonuçlar, S-2 cam/epoksi tabakalý kompozit malzemede, Mod I yükleme durumunda kýrýlma davranýþlarýnýn, ortam sýcaklýðýna ve yükleme hýzýna karþý hassasiyetinin olduðu ve þartlara göre deðiþim gösterdiðini ortaya çýkartmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: S-2 cam/epoksi, kýrýlma tokluðu, gerilim enerjisi serbest býrakma oraný, J-Ýntegral, deformasyon hýzý, sýcaklýk etkisi
|
