Darbe ve Hasara Ugramıs Tabakalı Kompozitlerde Çatlak Ilerlemesinin Sayısal ve Deneysel Yöntemlerle Tespiti

Abstract

Bu projede, Peridinamik teori ile kompozit yapılarda meydana gelen hasarın tahmin etmeye yönelik çalısmalar yapılmıstır. Klasik Sürekli Ortamlar Mekanigi, yerel kısmi türevlere dayalı oldugu için yapıda meydana gelecek hasarın modellenmesine uygun degildir. Peridinamik teori ise yerel olmayan ve integral bazlı denklemlere dayanan bir teori olması nedeniyle hasar olusumu ve ilerlemesinin nümerik analizi için oldukça uygun bir teoridir. Ayrıca Peridinamik teoriye ek olarak, Sonlu Elemanlar Analizi (SEA) ve Kohezif Bölge Metodu (KBM) yapılan çalısmalarda kullanılan nümerik yöntemlerdir. Proje kapsamında, kompozit malzemelerde meydana gelen mod I (Çift Ankastre Kiris Testi), mod II (Uç Çentik Egilmesi Testi) ve karma mod (Karısık Modlu Bükme Testi) yüklemeleri altındaki delaminasyon hasarını tahmin etmeye yönelik Peridinamik bir formülasyon gelistirilmistir. Bu formülasyon, analitik çözüm, KBM çözümü ve literatür ile dogrulanmıstır. Ayrıca, yapıstırılmıs iki homojen plaka arasında çarpma hasarı sonucu yüksek hızlarda ilerleyen çatlaklar Peridinamik yöntemle analiz edilmistir. Ortotropik plakalar için, kesme deformasyonunu dikkate alan Mindlin plakası formülasyonu, Peridinamik teoriye uyarlanmıstır. Kalın ortotropik plakalarda egilme yükü sonucu olusan deformasyonlar ve çatlak olusumu olusturulan yöntem ile modellenmistir. Elde edilen elastik deformasyonlar SEA ile dogrulanmıstır. Çekme yükü altındaki kompozit plakalardaki delikler etrafında olusan gerinim ve gerilmelerin birbiriyle etkilesimi Peridinamik yöntem ile incelenmistir ve elde edilen sonuçlar literatür ile dogrulanmıstır. Genel olarak peridinamik teori ile elde edilen tüm sonuçlar, Peridinamik teorinin dinamik ve statik yüklemeler altında, kompozit malzemelerdeki hasar davranısını tahmin etmek için oldukça uygun oldugunu göstermistir.