Farklı Tip ve Konfigürasyonlara Sahip Köpüklerin Sayısal Modal Analizi

Yüksek mukavemet ve sertlik gibi mekanik özelliklerin termo-akustik yalıtım ve titreşim sönümleme gibi işlevsel özelliklerle mükemmel birleşimi sayesinde, köpük yapıları mühendislik uygulamalarında giderek daha çekici hale geliyor. Çoğu araştırma köpüklerin mekanik özelliklerine odaklanmış olsa da köpüklerin titreşim davranışını anlamak hayati önem taşımaktadır, çünkü mühendislik uygulamalarındaki arızaların çoğu şiddetli titreşimlerle ilişkilidir. Bu araştırma, farklı tip ve konfigürasyonlardaki köpüklerin titreşim analizine odaklanmıştır. Titreşim bağlamında, modal analiz malzemelerin yapısal davranışını tam olarak anlamak için oldukça tercih edilen bir yöntemdir. Sonlu Elemanlar Yöntemi, doğal frekanslar ve karşılık gelen mod şekilleri dahil olmak üzere yapıların titreşim özelliklerini ortaya çıkarmak için sayısal modal analiz için yaygın olarak kullanılır. Bu amaçla, hibrit köpüklerin doğal frekansları ve mod şekilleri hem ankastre-serbest hem de serbest-serbest sınır koşulları altında ortaya çıkarılmıştır. Malzeme uygulamasının ve sınır koşullarının etkileri araştırılmıştır. Sistemin farklı titreşim modları altında ve hacim oranına bağlı olarak oluşan yapının sertliğindeki değişiklikler de araştırılmıştır. Kapalı hücreli alüminyum köpük ve EPS dolgulu sentetik köpük farklı mekanik özelliklere sahip olduğundan, malzemenin yapısal sertliğindeki değişimler hacim oranı değiştikçe ortaya çıkar. İkinci ve üçüncü modlar için, 0-0,2 ve 30-1000 hacim oranı aralıklarında yapısal sertlikte önemli bir değişim olmazken, 0,2 ile 30 hacim oranı aralığında yapısal sertlikte bir azalma gözlemlenmiştir. Elde edilen bulgular ve sonuçlar, araştırmacılara ve mühendislere optimum tasarım koşulları için değerli bilgiler sağlayabilir.