Titanyum Karbür (TiC) Takviyeli Epoksi ile Güçlendirilmiş Hibrit Kompozitlerin Çarpma Davranışının Deneysel ve Sayısal İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, titanyum karbür (TiC) ile güçlendirilmiş ağırlıkça katkısız, %1, %3 ve %5 oranında TiC içeren epoksi reçineli cam/kevlar kumaş hibrit kompozit plakalar hazırlanmıştır. Tüm hazırlanan kompozit panellerin deneysel ve sayısal olarak mekanik özellikleri ve darbe davranış ölçümleri incelenmiştir. Kompozit plakalar elle yatırma yöntemi ile hazırlanmıştır. 207gr/m2 yüzey alanına sahip düz aramid fiber (Kevlar 49), 300gr/m2 yüzey alanına sahip cam fiber ve F-1564 epoksi reçineler sırası ile takviye edici ve matris malzeme olarak kullanılmıştır. Kompozit panellerin mekanik özelliklerini belirlemek için elastisite modülü, kayma modülü ve poision oranı universal çekme test cihazı ile elde edilmiştir. Kompozit paneller 100x100 mm boyutlarında kesilmiştir. 12 tabakalı plakaya sahip numuneler 3 sıra kevlar 1 sıra cam elyaf tabaka olmak üzere sıralanmıştır. ANSYS dinamik analiz programı ile elde edilen ölçüm verileri sayısal olarak kıyaslanmıştır. Sonuç olarak, 10J, 20J ve 30J darbe enerjileri altında elde edilen kuvvet-çökme, kuvvet-zaman, absorbe edilen enerji-zaman ve hız-zaman grafikleri darbe testinde elde edilmiştir. Farklı konsantrasyonlar oranlarında eklenen TiC takviyeli hibrit kompozit plakalara yapılan mekanik ve darbe testleri sonucunda %3 ağırlıkça TiC takviye edilmiş kompozit plakalarda saf kompozit plakaya nazaran elastisite modülünde %15 oranında iyileşme ve darbe direncinde %6 oranında daha fazla enerji absorplandığı görülmüştür. Fiber dağılımları ve kırılması uygulanan yükler altında tüm numunelerde görülürken herhangi bir delinme olayı kompozit panellerin alt yüzeyinde görülmemiştir. Sayısal analizlerle elde edilen sonuçlar ise deneysel sonuçları arasında uyumlu bir ilişki görülmüştür.

Keywords

• epoksi reçine
• titanyum karbür
• kevlar
• cam fiber
• darbe testi
• kompozit
• ansys dinamik analiz programı