Experimental and numerical investigation of the quasi-static and high strain rate crushing behavior of single and multi-layer zig-zag 1050 H14 Al trapezoidal corrugated core sandwich structures
Tek ve çok katmanlı zikzak 1050 H14 Al ikizkenar yamuk dalgalı göbekli sandviç yapıların yarı-statik ve dinamik gerinim hızlardaki ezilme davranışının deneysel ve nümerik incelenmesi
- Tez No: 371891
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN, DOÇ. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Balistik, Balistik darbe, Balistik performans, Benzetim, Darbe, Darbe deneyi, Metalik köpük, Modelleme, Zırh, Ballistics, Ballistic impact, Ballistic performance, Simulation, Impact, Impact test, Metallic foam, Modelling, Armour
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tek, çift ve çok katmanlı zikzak 1050 H14 Al ikizkenar yamuk dalgalı göbekli, 0°/0° ve 0°/90° göbek yönelimli, ara plakalı ve ara plakasız sandviç yapıların yarı-statik ve dinamik özellikleri değişen darbe hızlarında deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Nümerik simülasyonlar sonlu elemanlar kodu LS-DYNA kullanılarak yapılmıştır. Kanat duvarı kusurunun etkisi kanat duvarı eğilmesi ve şişmesi göz önüne alınarak incelenmiştir. Tek katmanlı dalgalı yapının nümerik olarak homojen hale getirilmesi MAT26 bal peteği malzeme modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tek ve çift katmanlı dalgalı sandviç yapıların burkulma gerilmesi gerinim hızı arttıkça atmıştır. Artan burkulma gerilmesi mikro atalet etkisine bağlanmıştır. Yarı-statik ve dinamik gerinim hızlarındaki ilk burkulma gerilmesinin kusura duyarlı olduğu nümerik olarak gösterilmiştir. Göbek katman sayısının arttırılması burkulma gerilmesini azaltmış ve yoğunlaşma gerinimini arttırmıştır. Küresel ve düz vurucu uçları ile test edilen paneller delinmemiş ve paneller 0°/90° göbek yöneliminde 0°/0° göbek yöneliminden daha yüksek deformasyon kuvvetleri ve enerji sönümleme özelliği göstermişlerdir. Ancak konik vurucu uçlu ile test edilen paneller delinmiş ve özellikle 0°/90° göbek yöneliminde çok düşük deformasyon kuvvetleri ve enerji sönümleme miktarı göstermiştir. Homojen modeller çok katmanlı dalgalı sandviç yapıların düşük hızlı basma/batma ve projektör çarpışma testlerini yeterli doğrulukta daha az çözümleme zamanında tahmin etmiştir.
Özet (Çeviri)
The quasi-static and dynamic crushing behavior of single, double and multi-layer zig-zag 1050 H14 Al trapezoidal corrugated core sandwich structures in 0°/0° and 0°/90° core orientations and with and without interlayer sheets were investigated both experimentally and numerically at varying impact velocities. The numerical simulations were conducted using the finite element code of LS-DYNA. The effect of fin wall imperfection was assessed through the fin wall bending and bulging. The numerical homogenization of the single layer corrugated structure was performed using MAT26 honeycomb material model. The buckling stress of single- and double-layer corrugated sandwich structures increased when the strain rate increased. The increased buckling stresses were ascribed to the micro inertial effects. The initial buckling stress at quasi-static and high strain rate was numerically shown to be imperfection sensitive. Increasing the number of core layers decreased the buckling stress and increased the densification strain. The panels tested with spherical and flat striker tips were not penetrated and experienced slightly higher deformation forces and energy absorptions in 0°/90° corrugated layer orientation than in 0°/0° orientation. However, the panels tested using a conical striker tip were penetrated/perforated and showed comparably smaller deformation forces and energy absorptions, especially in 0°/90° layer orientation. The homogenized models predicted the low velocity compression /indentation and projectile impact tests of the multi-layer corrugated sandwich with an acceptable accuracy with reduced computational time.
Benzer Tezler
- An experimental and numerical investigation of the ballistic impact response in monolithic and layered metallic targets
Monolitik ve katmanlı metalik hedeflerde balistik darbe tepkisinin deneysel ve sayısal incelenmesi
FATMA TAŞĞIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCAY YALÇINKAYA
- Numerical and experimental investigation on the crushing behaviour of auxetic lattice cells produced with additive manufacturing techniques
Eklemeli imalat teknikleri ile üretilmiş ökzetik kafes yapıların ezilme davranışlarının nümerik ve deneysel olarak incelenmesi
KADİR GÜNAYDIN
Doktora
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANTONIO MATTIA GRANDE
- Şubat 2023 Kahramanmaraş depremleri etkisinde burkulması önlenmiş çelik çaprazlı çerçevelerin sismik performansının numerik ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the seismic performance of buckling-restrained braced frames under the effects of the February 2023 Kahramanmaraş earthquakes
FATMA ESRA UZ
Doktora
Türkçe
2026
İnşaat MühendisliğiManisa Celal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BAKIR BOZKURT
- Investigation of frictional sliding behavior: Experimental and numerical studies
Kayma sürtünme davranışının incelenmesi: Deneysel ve sayısal çalışmalar
TUTKU ILGIN ÖZCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- Sünek alüminyum plakalarda çatlak ilerleme mekanizmalarının nümerik ve deneysel metotlarla incelenmesi
Investigation of crack propagation mechanisms in ductile aluminum plates by numerical and experimental methods
ŞAHİN ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CİHAN TEKOĞLU