Yarı-çekme gerilmeli bir krişin statik, modal, harmonic analizi
Static, modal and harmonic analyses of a semi-tension field beam
- Tez No: 166681
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sonlu elemanlar, yarı-çekme gerilmeli kirişler, plakların burkulması ıx, Finite elements, diagonal-tension beams, plate buckling x
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
ÖZET Uçak yapısal tasarımında amaç, öngörülen yükleme altında yeterli mukavemeti, en hafif ve en maliyet etkin şekilde karşılayacak yapılar tasarlamak ve bunun için gereken analiz ve üretim yöntemlerini geliştirmektir. Daha hafif bir yapı elde etmek söz konusu olduğu için diğer mühendislik branşlarından farklı olarak, uçak yapısal tasarımında kaymaya dayanıklı kirişlerin aksine yarı-çekme gerilmeli kirişler geniş bir uygulama alanı bulmuştur. Yarı-çekme gerilmeli kirişler, kaymaya dayanıklı kirişlerin, kirişin yüksekliğine göre taşıdığı kayma kuvveti düşük dolayısıyla perde kalınlığı da düşük olan, özel bir biçimidir. Böylesi ince perdeler nihai kayma gerilmesine ulaşılmadan burkulacaklardır. Kaymaya dayanıklı kirişlerde burkulmanın önüne geçmek için dikmeler kullanılır. Yarı çekme gerilmeli kirişlerde ise perde ince olduğundan burkulmayı önlemek için çok sayıda dikme kullanmak gerekecektir. Bu ise ağırlık artışı demektir. Bunun yerine kirişin burkulmasına izin verilir. Burada ana fikir, burkulmadan sonra perde uygulanan yüklemeyi taşıyamayacağı için burkulma sonucu oluşan dalgalanmalar yönünde oluşacak çekme gerilmeleri ile kayma gerilmelerini karşılamaktır. Bu çalışmada yarı-çekme gerilmeli bir kirişin, ticari bir sonlu elemanlar analiz programı olan ANSYS yardımıyla beş farklı durum için statik, modal ve harmonik analizi yapılmış ve statik analiz sonuçları NACA yöntemi ile karşılaştırmıştır. Parametrik çalışma kapsamında önce dikme kalınlığı sabit tutularak perde kalınlığı azaltılıp, arttırılmış, sonra perde kalınlığı sabit tutulup dikme kalınlığı azaltılıp arttırılmıştır. Program statik analiz için koşturulduktan sonra alt ve üst başlıklardaki gerilmeler NACA Yöntemi ile karşılaştırmıştır. Daha sonra modal analiz yapılarak her bir durum için ilk beş doğal frekans ve mod şekli belirlenmiştir. Mod şekillerinde en büyük yer değiştirmelerin olduğu yerler tesbit edilmiş ve her bir durum için üç kritik nokta belirlenerek bu noktalarda harmonik analiz sonucunda elde edilen z yönündeki yerdeğiştirmeler ve von Mises gerilmeleri değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
SUMMARY The necessity for designing structures to the smallest possible weight for a given load factor has forced aerospace engineers to deviate materially in some instances from construction practices that have become standard in other branches of structural engineering. Diagonal-tension field beams are one example of this trend away from established practice. Diagonal-tension field beams are a special development of Shear-resistant bams in which the shearing force is small compared with the depth of the beam, so that the required web thickness is very small. Such a thin web would buckle before it reached the ultimate shearing stress. In structural engineering, this buckling is prevented by attaching stiffeners to the web. In many aeronautical structures, however, the web is so thin that an excessive number of stiffeners would be required to develop a high shearing stress before buckling. Therefore, a different solution of the problem has been attempted. The flanges of the beam are connected by a number of struts which act not as web stiffeners, but as flange spacers. The web is thus left free to buckle, the basic idea being that the web after buckling cannot carry the shear by developing tensile stresses in the direction of the diagonal buckles or folds. In this study, a diagonal-tension beam is analysed by using a commercial finite element program (ANSYS) for five different cases. Static, Modal and Harmonic analyses are made and static analyses' results are compared with NACA Method. To make the analysis parametric, first the stiffener thickness held constant and web thickness is increased and decreased, then vice versa. After static analysis, the stress results at upper and lower flanges are compared with NACA Method. Then, modal analysis have been carried out for five different cases and first five natural frequncies and mode shapes are found for all cases. The regions that have maximum displacement in mode shapes has determined and for all cases three nodes selected from these regions to evaluate displacements at the z axis and von Mises stresses.
Benzer Tezler
- Öngerilmeli çelik I-putrel kiriş üretilebilirliğinin araştırılması
Investigation of productability of prestressed steel I-beam
ALPAY ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YUSUF ÖZÇATALBAŞ
- Residual strength estimation and imperfection modelling for plastically deformed stiffeners
Plastik şekil değiştirmeye maruz kalmış stifnerlerin mukavemet kapasitesinin ve kalıcı şekil değiştirmelerinin tayini
İSMAİL KAHRAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN TANSEL TAYYAR
- Application of a novel energy dissipation beam-column connector in precast structures
Prekast yapılara özgün bı̇r enerjı̇ sönümleyici kı̇rı̇ş-kolon bağlantısının uygulanması
ALİ BERK BOZAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REŞAT ATALAY OYGUÇ
- Otomotiv sektöründe kullanılan alüminyum ve çelik esaslı malzemelerin kaynaklanabilirliğinin araştırılması
Investigation of weldability of aluminum and steel based materials used in automotive industry
HÜSEYİN FURKAN BEDİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ ARSLAN