Farklı çevresel şartlara maruz kompozit malzemelerin burkulması / Buckling of composite materials exposed to different environmental conditions

Abstract

Cam ve karbon elyaf takviyeli epoksi kompozitler; yüksek dayanım değerleri, korozyon dirençleri, hafiflikleri ve kolay üretilmeleri sayesinde uzay, deniz, otomotiv, savunma sanayisi gibi yüksek performans isteyen alanlarda sıklıkla tercih edilmektedir. Bu tür kompozit yapılarda, matris malzemesi olarak epoksi reçinesi çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Sanayi uygulamalarındaki cam ve karbon elyaflı epoksi kompozitlerin kullanımındaki artış ile birlikte çalışma koşullarındaki çevresel şartların kompozit malzemeler üzerine olan etkilerini incelemek önem arz etmektedir. Buna yönelik bu çalışmada, farklı ortam koşullarına 2, 4 ve 6 aylık periyotlarla maruz bırakılmış tek yönlü cam ve karbon elyaf takviyeli farklı oryantasyon açılarına sahip epoksi kompozit plakaların kritik burkulma yükleri deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Deney ve nümerik sonuçların birbirine yakın çıktığı görülmüştür. Standartlara uygun olarak hazırlanan deney numuneleri, Vakum Destekli Reçine İnfüzyon Tekniği kullanılarak üretilmiştir. Deneylerdeki kritik burkulma yükleri numunelerin her iki tarafı ankastre olacak şekilde elde edilmiştir. Sonuç olarak; iki, dört ve altı aylık periyotlarla güneş, toprak, deniz suyu ve şebeke suyu etkilerine maruz bırakılan 0°, 45° ve 90° oryantasyon açılarına sahip cam ve karbon elyaflı epoksi kompozit malzemelerin kritik burkulma yüklerinde düşüş meydana gelmiştir. Sonuç verilerine göre, her üç periyodun sonunda en çok çevresel şartlardan etkilenen oryantasyon açıları, cam elyaflı kompozitler için 45° oryantasyon açısına sahip numuneler olurken, karbon elyaflı kompozitlerde ise 90° oryantasyonlu numuneler olmuştur. Hem cam hem karbon elyaflı 0° oryantasyon açılı kompozit plakalar, her üç periyodun sonunda çevresel etkilerden en az etkilenen plakalar olmuştur.