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Abstract

In this study, dynamic analysis of naturally curved honeycomb sandwich beam including two surface cracks and an impact region at the facing skin is presented. Laminates of facing skin and backing skin are known as carbon fiber-plain weave composite laminates with 1.6 mm in thickness. In the first part, in order to determine mechanical properties of both the skin with no-crack/crack(s) and the honeycomb core of the composite beam, static tensile tests are conducted with respect to straingage measurement technique. In the second part, drop weight impact tests and vibration tests are performed to present the free vibration characteristics of the clamped-clamped honeycomb sandwich beam including cracks and an impact-damaged region. Corresponding to damage patterns of the sandwich beam, experimental dynamic analyses consist of six steps: (1) Vibration analysis with no-crack and no-impact region, (2) Vibration analysis with no-crack and an impact region, (3) Vibration analysis with a surface crack and no-impact region, (4) Vibration analysis with a surface crack and an impact region, (5) Vibration analysis with two surface cracks and no-impact region, (6) Vibration analysis with two surface cracks and an impact region. For these purposes, an impact hammer with a force transducer is used to excite the undamaged or damaged naturally curved honeycomb sandwich beam through the selected points. After the excitation, the responses are obtained by an accelerometer. Resonant frequencies for the modal responses of the naturally curved honeycomb sandwich beam with different damage patterns are discussed.,Im Rahmen dieser Arbeit wird eine dynamische Analyse von naturlich gekrummten Wabenkernsandwichbalken mit zwei Oberflachenrissen und einer Aufprallregion in der Deckschicht vorgestellt. Die Laminate der Deck- und Verstarkungsschicht bestehen aus Kohlefasern in einer Matrix mit einer Dicke von 1,6 mm. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden Zugversuche mit Dehnmessstreifen durchgefuhrt, um die mechanischen Eigenschaften der Deckschicht mit und ohne Riss und des Wabenkerns zu bestimmen. Im zweiten Teil wurden Fallversuche und Schwingungsversuche durchgefuhrt, um das freie Schwingungsverhalten des beidseitig fest eingespannten Wabenkernsandwichbalkens mit Rissen und einer Aufprallregion zu bestimmen. Entsprechend dem Schadensmuster des Sandwichbalkens besteht die dynamische Analyse aus den folgenden sechs Schritten: (1) Schwingungsanalyse ohne Riss und Aufprallregion, (2) Schwingungsanalyse ohne Riss aber mit Aufprallregion, (3) Schwingungsanalyse mit Oberflachenriss aber ohne Aufprallregion, (4) Schwingungsanalyse mit Oberflachenriss und Aufprallregion, (5) Schwingungsanalyse mit zwei Oberflachenrissen aber ohne Aufprallregion, (6) Schwingungsanalyse mit zwei Oberflachenrissen und Aufprallregion. Dazu wird ein Schlaghammer mit Kraftaufnehmer genutzt, um die geschadigten und ungeschadigten, naturlich gekrummten Wabenkernsandwichbalken anzuregen. Nach der Anregung wird die Antwort mit einem Beschleunigungsaufnehmer aufgezeichnet. Resonanzfrequenzen der Modalantworten der naturlich gekrummten Wabenkernsandwichbalken werden diskutiert.

  • Kapsamı

    Uluslararası

  • Type

    Hakemli

  • Index info

    WOS.SCI

  • Language

    English

  • Article Type

    None

  • Keywords

    Gekrummte Sandwichstrukturen Riss Aufprall Schwingung Curved sandwich structure crack impact vibration