Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 35 - Sayı: 1

Failure Analysis of Low-density Polymer Foam Core Sandwich Structures under Three-point Bending Loading

Üç Nokta Eğilme Yüklemesi Altındaki Düşük Yoğunluklu Polimer Köpük Sandviç Yapıların Hasar Analizi

Sayfa
49–58
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

The results indicated that both analyticalcalculations and experimental findings are compatible with each other

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:In this study, low-density polymer foam core sandwich beams, non-existent in the literature, havingwoven carbon/epoxy face sheets in different core thicknesses and specimen lengths were fabricated andthen subjected to three-point bending tests.
📊
Temel Bulgular & Veri:As the ratio of facesheet to core decreases, transferring of shear forces between the face sheets decreases and the face sheetsalso become weaker.
💡
Sonuç & Katkı:The results indicated that both analyticalcalculations and experimental findings are compatible with each other
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

In this study, low-density polymer foam core sandwich beams, non-existent in the literature, havingwoven carbon/epoxy face sheets in different core thicknesses and specimen lengths were fabricated andthen subjected to three-point bending tests. The bending behavior of the sandwich beams were scrutinizedexperimentally. The effects of both core thickness and specimen length were revealed. As the ratio of facesheet to core decreases, transferring of shear forces between the face sheets decreases and the face sheetsalso become weaker. Hence, the failure mode changes from core shearing to indentation and thesandwiches have become tendency to fail by indentation. The theoretical models available in the literaturewas also utilized to predict the failure mode and collapse forces. The results indicated that both analyticalcalculations and experimental findings are compatible with each other

Abstract

Bu çalışmada, örgü dokuma karbon/epoksi yüzeylere sahip, literatürde yer almayan, düşük yoğunluklu polimer köpük çekirdek sandviç kirişler, farklı uzunluk ve çekirdek kalınlıklarında üretilmiş üç nokta eğilme testlerine tabi tutulmuştur. Sandviç kirişlerin deneysel olarak eğilme davranışları incelenmiştir. Hem numune uzunluğunun hem de çekirdek kalınlığının etkisi ortaya çıkarılmıştır. Yüzey tabaka kalınlığının çekirdek kalınlığına oranı azaldıkça, yüzeyler arasındaki kayma kuvvetlerinin transferi azalmaktadır ve yüzeyler de zayıflamaktadır. Bu yüzden, hasar modu çekirdek kayması hasarından batma hasarına doğru değişmektedir ve sandviçler batma şeklindeki hasara uğramaya meyilli olmaktadır. Hasar modunu ve çökme kuvvetlerini tahmin etmek için literatürde mevcut bulunan teorik modellerden de faydalanılmıştır. Sonuçlar, hem analitik hesapların hem de deneysel bulguların birbirleriyle uyumlu olduğunu göstermiştir.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

UZAY, Ç., GEREN, N. (2020). Failure Analysis of Low-density Polymer Foam Core Sandwich Structures under Three-point Bending Loading. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi, Cilt: 35 - Sayı: 1, 49–58. https://ajindex.com/articles/350568

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (16)

  1. Ashby, M.F., 2011. Materials Selection in Mechanical Design. Elsevier, 4th Edition, The Netherlands
  2. Gibson, R.F., 2012. Principles of Composite Material Mechanics. 3rd Edition, CRC Press, USA
  3. Liu, C., Zhang, Y.X., Heslehurst, R., 2014. Impact Resistance and Bonding Capability of Sandwich Panels with Fibre-Metal Laminate Skins and Aluminium Foam Core. Journal of Adhesion Science and Technology, 28(24), 2378-2392
  4. Mallick, P.K., 2007. Fiber-Reinforced Composites: Materials, Manufacturing, and Design. CRC Press
  5. Basturk, S.B., Tanoglu, M., 2011. Mechanical and Energy Absorption Behaviors of Metal/Polymer Layered Sandwich Structures. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 30(18), 1539-1547
  6. Xu, J., Liu, J., Gu, W., Wang, Z., Liu, X., Cao, T., 2018. Effect of Cell Size on the Energy Absorption of Closed-Cell Aluminum Foam. Materials Testing, 60, 583-590
  7. Harte, A.M., Fleck, N.A., Ashby, M.F., 2000. Sandwich Panel Design Using Aluminum Alloy Foam. Advanced Engineering Materials, 2(4), 219-222
  8. Ashby, M.F., Evans, A.G., Fleck, N.A., Gibson, L.J., Hutchinson, J.W., Wadley, H.N.G., 2000. Metal Foams: a Design Guide. London: Butterworth, Heinemann, 251
  9. Daniel, I.M., Gdoutos, E.E., Wang, K.A., Abot, J.L., 2002. Failure Modes of Composite Sandwich Beams. International Journal of Damage Mechanics, 11, 309-334. 10.Carlsson, L.A., Kardomateas, G.A., 2011. Structural and Failure Mechanics of Sandwich Composites, Springer, USA
  10. Styles, M., Compston, P., Kalyanasundaram, S., 2007. The Effect of Core Thickness on the Flexural Behaviour of Aluminium Foam Sandwich Structures. Composite Structures, 80(4), 532-538
  11. Kabir, K., Vodenitcharova, T., Hoffman, M., 2014. Response of Aluminium Foam-Cored Sandwich Panels to Bending Load. Composites Part B-Engineering, 64, 24-32. 13.Jiang, B.H., Li, Z.B., Lu, F.Y., 2015. Failure Mechanism of Sandwich Beams Subjected to Three-Point Bending. Composite Structures, 133, 739-745
  12. Lim, T.S., Lee, C.S., Lee, D.G., 2004. Failure Modes of Foam Core Sandwich Beams under Static and Impact Loads. Journal of Composite Materials, 38(18), 1639-1662
  13. Technical Data Sheet, Dost Kimya Inc., 2014. Carbon Fabric-200gr/sqm 3K Plain. Rev.2.2, Turkey, 1
  14. Technical Data Sheet, 2011. Universal Structural Foam: Airex C70. 3A Composites
  15. Technical Data Sheet, 2009. Laminating Resin MGSTM L160 and Hardener H160, Hexion, The Netherlands, 10
  16. McDonough, W.G., Dunkers, J.P., Flynn, K.M., Hunston, D.L., 2