FİBER-MATRİKS ARAYÜZEYİNDE GERİLME ANALİZİ

Özet

Fiber takviyeli kompozitlerin arayüzey mekanik özelliklerinin tespiti büyük oranda fiber – matriks malzemesinin özelliklerine bağlıdır. Arayüzeydeki gerilmelerin anlaşılmasıyla fiber takviyeli kompozitlerin tüm mekanik özelliklerinin hesabı, kompozit bileşenlerinin tespiti ve kompozit yapıların hasarının tespitinin tahmini yapılabilir. Bu çalışmada sonlu elemanlar için seçilen model, tek fiberli pull–out testi modelinden yararlanılarak elde edilmiş bir modeldir. Tek bir fiber matriks içerisine boydan boya yerleştirilmiş ve fiberin ucundan çekme yükü uygulanmıştır. Fiber ve matriks malzeme özelliklerinin değişimi ve modelin geometrik yapısının değişimine göre analizler yapılmıştır. Analiz sonucunda, arayüzeydeki eksenel normal gerilmeler ve arayüzey kayma gerilmeleri fiber uzunluğunun değişim oranına bağlı olarak elde edilmiştir. Sonuç olarak fiber ve matriks malzemelerinin elastisite modülünün artması, fiber çapının artması ve model uzunluğunun artması ile arayüzey kayma gerilmelerinin fiberin sonuna doğru azaldığı görülmüştür. Gerilme dağılımı, arayüzey özellikleri, geometrik özellikler ve kompozit bileşenlerin özelliklerinin değişimi ile doğrudan değişmektedir.