Sürekli elyaf takviyeli termoplastik kompozit malzeme esaslı çok hafif sandviç plakların sonlu elemanlar analiz yöntemi ve deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Otomotiv endüstrisi ve havacılık sanayisinde ağırlık azaltma çalışmalarının hız kazanması ile üretimde hafif sandviç yapıların kullanımı artmaktadır. Bu gibi yapıların kullanılabilmesi için ağırlık azaltılırken mukavemet değerlerinin düşmemesi ve işlenebilirlik, geri dönüşüm, maliyet gibi parametrelerin de istenilen özelliklerde olması gerekmektedir. Sürekli elyaf takviyeli termoplastik malzemeler ise özgül mukavemet özelliklerinin yüksek olması ve geri dönüştürülebilir özellikleri sebebiyle hafif malzemeler arasında en çok tercih edilen polimer malzemelerdendir. Bu çalışmada sürekli elyaf takviyeli termoplastik kompozit malzeme kullanılarak sandviç üretimi yapılmıştır. Farklı çekirdek geometrilerine sahip kompozit sandviç yapıların üç nokta eğilme ve bası testleri yapılmıştır. Yapılan testler sonucunda sandviç yapıların mekanik özellikleri incelenmiştir. Sonlu elemanlar analiz yönteminde kullanılması amacıyla sandviç üretiminde kullanılan yapıştırıcı malzemenin mekanik özellikleri bulunmuştur. Son olarak sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanılarak farklı çekirdek geometrisine sahip sandviç yapıların dayanım karşılaştırılması yapılarak uygulanan testler doğrulanmıştır.

With the acceleration of weight reduction efforts in the automotive industry and aviation industry, the use of lightweight sandwich structures in production is increasing day by day. In order for such structures to be used, the strength values should not decrease while the weight is reduced, and the parameters such as workability, recycling and cost should be in the desired properties.Continuous fiber reinforced thermoplastic materials are among the most preferred polymer materials among lightweight materials due to their high specific strength properties and their recyclable properties. In this study, sandwich production was made using continuous fiber reinforced thermoplastic composite material. Three-point bending and compression tests of composite sandwich structures with different core geometries were performed. As a result of the tests, the mechanical properties of the sandwich structures were examined. In order to be used in the finite element analysis method, the mechanical properties of the adhesive material used in the sandwich production were found. Finally, the tests applied were verified by comparing the strength of sandwich structures with different core geometries using the finite element analysis method.