Geri Dön

Vıbration induced stress and accelerated life analyses of an aerospace structure

Bir havacılık yapısında titreşim kaynaklı gerilme ve hızlandırılmış ömür analizleri

  1. Tez No: 172302
  2. Yazar: SERHAN ÖZSOY
  3. Danışmanlar: DOÇ.DR. MEHMET ÇELİK, DOÇ.DR. SUAT KADIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Hızlandırılmış Ömür Testi, Yükseltme faktörü, Operasyonel Uçuş Testi, Deneysel Gerilme Analizi. vıı, Accelerated Life Testing, Exaggeration factor, Operational Flight Test, Experimental Stress Analysis
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

oz BİR HAVACILIK YAPISINDA TİTREŞİM KAYNAKLI GERİLME VE HIZLANDIRILMIŞ ÖMÜR ANALİZLERİ ÖZSOY, Serhan Yüksek Lisans, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman: Doç. Dr. F. Suat KADIOĞLU Eş-Danışman: Doç. Dr. Mehmet ÇELİK Ocak 2006, 106 Sayfa Dinamik yükler altında çalışan metalik yapılarda yorulma hasarlarına sıklıkla rastlanmaktadır. Yapıların dinamik özellikleri ve değişken yüklerden dolayı sistemlerin tepkilerini analitik olarak tespit etmek zor olmaktadır. Bu nedenle, yorulma hesaplan için deneysel yöntemler, sayısal metotlar veya her iki yöntem birlikte kullanılmaktadır. Yorulma hasarları, parçalarda oluşabildiği gibi entegre edildikleri sistem ve platformlarda da görülebilmektedir. Bu tezde, helikopterlerin Füze İkaz Sensör (FİS) kaporta montajı çalışmaları analiz edilmiştir. Gerilme ve yorulma analizleri gerçekleştirilirken yerine göre analitik, sayısal ve deneysel yaklaşımlar kullanılmıştır. Bu kapsamda analizi gerçekleştirilen bölgeye ait yükleme tarihçesinin belirlenmesi amacıyla sistem monte edilecek bölgelere sensörler yerleştirilerek operasyonel uçuş testleri gerçekleştirilmiştir. Bu veriler sentezlenerek operasyonel titreşim profilleri oluşturulmuştur (LMS Mission Synthesis). Ayrıca montaj yapısının sonlu elemanlar modeli kullanılarak gerçekleştirilen sayısal yorulma analizleriyle (MSC Fatigue) rezonans salınım şekilleri ve kritik yorulma bölgeleri tespit edilmiştir. Bunların yanı sıra, bu çalışmaların deneysel sonuçlarla bağlantısının kurulabilmesi amacıyla çok eksenli sayısal Güç Spektrum Yoğunluk analizi (Ansys) gerçekleştirilmiştir. Perçinleme kalıntı gerilmeleri sayısal analizle (MSC Marc) vielde edilmiş ve ortalama gerilme olarak deneysel analizlere dahil edilmiştir. Deneysel prototipin test fikstürüne montaj gerilmelerinin güvenli seviyelerde tutulabilmesi için analitik olarak cıvata analizi (Hexagon) gerçekleştirilmiştir. Hızlandırılmış ömür parametrelerini bulmaya yönelik yorulma testleri birim zamanda elektromagnetik sarsıcı ile yapılmış ve bu esnada gerilme verileri kayıt edilmiştir. Daha sonra belirli bir hızlandırılmış yüklemede yapının yeterli ömre sahip olup olmadığının anlaşılması için yorulma testleri gerçekleştirilmiştir. Proje için belirlenmiş ömürde hasar oluşmaması nedeniyle kritik noktanın salınım şekline göre belirlenmiş frekansta rezonans testi uygulanmış ve hasar gözlenmiştir. Çalışmanın sonunda hızlandırılmış test süreleri ile eşdeğer değişken gerilme genlikleri arasında bir eşitlik ortaya koyulmuştur. Böylelikle, özellikle askeri platformlarda gerçekleştirilecek olan hızlandırma ömür sürelerinin optimizasyonu en yüksek gerilme seviyesi akma limitini geçmeyecek şekilde yapılabilecektir.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT VIBRATION INDUCED STRESS AND ACCELERATED LIFE ANALYSES OF AN AEROSPACE STRUCTURE ÖZSOY, Serhan M.Sc, Department of Mechanical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. F. SuatKADIO?LU Co-Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Mehmet ÇELİK January 2006, 106 Pages Fatigue failure of metallic structures operating under dynamic loading is a common occurrence in engineering applications. It is difficult to estimate the response of complicated systems analytically, due to structure's dynamic characteristics and varying loadings. Therefore, experimental, numerical or a combination of both methods are used for fatigue evaluations. Fatigue failure can occur on systems and platforms as well as components to be mounted on the platform. In this thesis, a helicopter's Missile Warning Sensor - Cowling assembly is analyzed. Analytical, numerical and experimental approaches are used wherever necessary to perform stress and fatigue analyses. Operational flight tests are used for obtaining the loading history at the analyzed location by using sensors. Operational vibration profiles are created by synthesizing the data (LMS Mission Synthesis). Numerical fatigue analysis of the assembly is done for determining the natural modes and the critical locations on the assembly by using a finite element model (MSC Fatigue). In addition, numerical multiaxial PSD analysis is performed for relating the experimental results (Ansys). Residual stresses due to riveting are determined (MSC Marc) and included in experimental analysis as mean stresses. Bolt analysis is performed analytically (Hexagon) for keeping the ivassembly stresses in safe levels while mounting the experimental prototype to the test fixture. Fatigue tests for determining the accelerated life parameters are done by an electromagnetic shaker and stress data is collected. Afterwards, fatigue test is performed for determining whether the assembly satisfies the required operational life. Resonance test is performed at the frequency in which the critical location is at resonance, since there was no failure observed after fatigue testing. A failure is obtained during resonance test. At the end of the study, an analytical equation is brought up which relates accelerated life test durations with equivalent alternating stresses. Therefore, optimization of the accelerated life test duration can be done, especially in military applications, by avoiding the maximum stress level to reach or exceed the yield limit.

Benzer Tezler

  1. Deprem etkisindeki yapılarda aktif ve pasif kontrol sistemlerinin uygulanması

    Başlık çevirisi yok

    BARIŞ SARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ

  2. Mechanical fatigue and life estimation analysis of printed circuit board components

    Baskı devre kart elemanlarının mekanik yorulması ve yorulma ömürlerinin tahminine ait analizler

    CEM GENÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAMİM ÜNLÜSOY

  3. Yıldız kesitli katı yakıcı-yakıtlı bir roket motorunun performansının incelenmesi

    A study of performance of a star-shaped solid propellant rocket motor

    HALİT YAŞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. VELİ ÇELİK

  4. Kaynaklı konstrüksiyonlarda titreşimle gerilme giderme ve uygulamaları

    Vibration (vibratory) stress relief and its applications at welded constructions

    ERTAN TOPARLAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT VURAL

  5. Service life assessment of solid rocket propellants considering random thermal and vibratory loads

    Rastlantısal ısıl ve titreşim yükleri altındaki katı yakıtlı roketlerde ömür belirlenmesi

    OKAN YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    UZMAN BAYINDIR KURAN

    YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN OSMAN ÖZGEN