En az iki farklý malzemenin makro boyutlarda birleþerek oluþturduðu yeni malzemeye kompozit malzeme denir. Bu malzemeler savunma sanayi, zýrh tasarýmlarý, havacýlýk, uzay teknolojileri, otomotiv, robot teknolojisi, týp alaný, inþaat ve yapý sektörlerinde yaygýn olarak kullanýlmaktadýr.
Kompozitler, metal ve türevlerine nazaran hafiflerdir ve daha fazla mukavemete sahiptirler. Çevre þartlarýna karþý antikorrozif özellikleri, diðer malzemelere göre çok daha üstündür. Yüksek kimyevi direnç yetenekleri sayesinde kimyasal tesislerde ve diðer kimyasal korozyon riski taþýyan alanlarda yaygýn olarak kullanýlmaktadýr. Kalýplama kolaylýðý sayesinde, çok parçadan oluþan makine elemanlarý kompozitler kullanýlarak tek parça olarak imal edilebilir. Bu sayede parça sayýsý azaldýðýndan ara birleþtirme detay ve parçalarýnýn azalmasýyla üretim süresi kýsaltýlmaktadýr. Kompozitler yüksek sýcaklýða ve aþýnmaya dayanýklý malzemelerdir. Hasar görmeleri halinde tamir edilebilirler. Kompozit malzemelerin dezavantajlarý ise; yüksek maliyet, üretilen malzemelerin belli bir kalitesi olmamasý ve kýrýlgan malzemeler olmasýdýr.
Bu çalýþmada çerçeve ile güçlendirilen kompozit malzemelerin düþük hýzlý çarpmaya karþý göstereceði dayanýmýný araþtýrýlmýþtýr. Çalýþmada, 3x3 adet ve 9x9 adet kare sayýsýný sahip 3’er adet, 0.1 mm, 0.3 mm ve 0.5 mm cidar uzunluðuna sahip, toplamda 6 adet çerçeve tasarlanmýþtýr. Çerçeve içerisine yerleþtirilen kompozit malzemeler ise 12 tabakalý ve [0,45,-45,90]3 serim açýsýna sahip olacak þekilde tasarlanmýþtýr. Çerçeve, zýrh çeliði malzemesinden, kompozit malzeme ise e-cam/epoksi dokuma kumaþ malzemesinden tasarlanmýþtýr. Tasarlanan numuneler 10 J’lük çarpma etkisi altýnda ANSYS’ de analiz edilmiþtir. Analiz sonucunda, çerçeve destekli kompozit malzemelerin, çerçeve desteði olmayan kompozit malzemelere oranla, düþük hýzlý çarpma etkileri altýndaki deformasyonlarý ve dayanýmlarýnýn daha yüksek olduðu anlaþýlmýþtýr. Ayrýca, kare sayýsý ve cidar uzunluklarýnýn arttýrýlmasý ile çerçeve yapýsýnýn absorbe ettiði kinetik enerji deðerinin arttýðý belirlenmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Kompozit Malzemeler, Düþük Hýzlý Çarpma, Savunma Sanayi, E-Cam Elyaf Dokuma Kumaþ, Zýrh Çeliði
|
