Investigation of Damage in GFRP Tapered Composite Laminates

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SAEID HOSSEINPOUR DASHATAN

Danışman: MEHMET ALİ SAHİR ARIKAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, daralan kesitli kompozit laminatlardaki çekme yükü altında oluşan hasarlar incelenmiştir. Katmanlar arası hasarı modellemesi için yapışkan arayüz metodu ve Katmanlar içi hasar modellemesinde Hashin hasar başlangıç kriterine sahip sürekli hasarı mekaniği temelli 3-B bir model kullanılıp sonlu elemanlar Abaqus/Explicit analiz programına uygulanmıştır. Sonlu eleman modelleme sonuçları deneysel bir çalışmanın sonuçları, delaminasyon başlangıcına karşılık gelen yüklere ek olarak, delaminasyon konumları ve yayılma özellikleri açısından karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, delaminasyon hesaplamalarında kullanılan yapışkan arayüz yöntemi ile elde edilen sonuçlar yüksek hızlı kamera ile çekilen görüntülerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, tabaka sonlanma biçiminin sadece mukavemeti etkilemekle sınırlı kalmadığını, dinamik (kararsız) veya statik (kararlı) olacak şekilde delaminasyon büyümesini de belirlediğini göstermektedir. Delaminasyon başlangıç konumu, ilerleme biçimleri ve delaminasyon büyümesinin stabilitesi açısından deneysel ve sonlu elemanlar analiz sonuçları arasında iyi bir uyum gözlemlenmiştir. Reçine zengin bölge etrafındaki lokal delaminasyon davranışını daha detaylı araştırmak için tek, çift ve üç tabaka sonlanma içeren bir laminat için 0° ve 45° yönelimli tek yönlü tabaka kombinasyonları da incelenmiştir. Her bir kombinasyon için farklı delaminasyon davranışı gözlenmiş, bu da her bir alt tabakanın oryantasyon etkisinin yük transfer mekanizmasına etkisinin önemini göstermektedir. Ayrıca sonuçlar, 0° tabakalı yapılarda hem 2-B hem de 3-B modeller için çeşitli arayüzlerdeki delaminasyonların ilerlemesini gösterilmiştir. Ancak, tabakalı yapılarda 0° de dahil olmak üzere bazı farklılıklar vardır. Ayrıca 3-B model, 2-B modelde saptanamayan delaminasyon ilerleme modellerinde kat oryantasyonunun önemini ortaya çıkartmıştır.