Low velocity impact analysis of a composite mini unmanned air vehicle during belly landing
Kompozit insansız hava aracının gövde üstü iniş sırasındaki düşük hızlı çarpma analizi
- Tez No: 238244
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kompozit malzemeler, Çarpma, Composite materials, Impact
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mini İnsansız Hava Araçları (İHA) üretim kolaylığı, bakım esnekliği, iniş takımları olmadığı için düşük ağırlığı ve kullanım kolaylığı dikkate alındığında diğer İHA'lar arasında önemli bir yere sahiptir. Kolay uçuş ve kolay iniş özelliklerine sahip olmaları için genellikle elden atılıp gövde üstüne inerler. Elden atılıp gövde üstüne iniş yaptıkları için piste ihtiyaç duymamaları operasyonel kullanımları göz önünde bulundurulduğunda büyük bir avantajdır.Operasyonel kullanımda gövde üstüne iniş yapan İHA'lar çakıl, beton ve sert toprak gibi zorlu iniş alanları ile karşılaşabilirler. Bu tip alanlar çok yüksek iniş yüklerini ortaya çıkarırlar. Gövde üstü iniş sırasında İHA'nın iskelet yapısına hasar vermemek için bu yükler tamamen anlaşılmalı ve mini İHA bu yüklere göre tasarlanmalıdır. Gövde üstü inişlerde çarpışma hızı genellikle düşüktür (<10 m/s) ve düşük hızda darbe kapsamında değerlendirilebilir.Bu tezin amacı gövde üstü iniş esnasında bir mini İHA'nın kompozit parçaları üzerine binen yüklerin analizidir. Analizlerde ODTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği bölümünde tasarlanıp üretilen Güventürk Mini İHA kullanılmıştır. Bu tez gövde üstü iniş sırasında ortaya çıkan gerilim ve deformasyonun hesaplanması ile sınırlıdır. Tezin temel amacı tasarımcıya düşük hızlı çarpışma yüklerine dayanıklı bir mini İHA yapılmasında karar vermesine yardımcı olmaktır.Tezin ilk bölümü düşük hızlı çarpışmanın analitik uygulamasını içermektedir. Basitleştirilmiş analitik yaklaşımda yükleme ?neredeyse statik? kabul edilmiş ve elde edilen çözümler izotropik ve kompozit plakalar üzerinde uygulanan ?açık-ekspilisit? sonlu eleman çözümü ile karşılaştırılarak basitleştirilmiş analitik yaklaşımın uygulanabilirliği incelenmiştir.Düşük hızda çarpışma analizlerinde ?açık-ekspilisit? sonlu elemanlar kodu olan MSC.Dytran kullanılmıştır. Modelleme ve sonuçların analizi için MSC.Patran kullanılmıştır. Mini İHA'nın stres ve deformasyon tepkileri alt elemanların birleşimi yaklaşımı ile incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Mini Unmanned Aerial Vehicles (UAV) have high significance among other UAV?s, in different categories, due to their ease of production, flexibility of maintenance, decrease in weight due to the elimination of landing gear system and simplicity of use. They are usually built to meet ?hand launching? and ?belly landing? criteria in order to have easy flight and easy landing features. Due to the hand take-off and belly landing features there is no need to have a runway and this feature is a very significant advantage in operational use.In an operation belly landing mini UAV?s may encounter tough landing areas like gravel, concrete or hard soil. Such landing areas may create landing loads which are impulsive in character. The effect of the landing loads on the airframe of the mini unmanned air vehicle must be completely understood and the mini UAV be designed accordingly in order not to damage the mini UAV during belly landing. Typical impact speeds during belly landing is relatively low (<10 m/s) and in general belly landing phenomenon can be treated as low velocity impact.The purpose of this study is to analyze the impact loads on the composite sub-structures of a mini UAV due to the belly landing. ?Güventürk? Mini UAV, which is designed and built in METU Aerospace Engineering Department, is used as the analysis platform. This study is limited to the calculation of stresses and deformation that is caused by the low velocity impact forces encountered during belly landing.
Benzer Tezler
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Pan nanoelyaf/pe takviyeli kendi kendini onarabilen CETP kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical properties of pan nanofiber/pe reinforced self-healing GFRP composites
MURAT YILDIZ
Doktora
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAPICI
- Yüksek hızlı darbelere karşı çok tabakalı, karbon elyaf takviyeli kompozit bir zırhın modellenmesi, sayısal ve deneysel olarak analizi
Modeling, numerical and experimental analysis of a multi-layered, carbon fiber reinforced composite armor against high-velocity impact
YELDA ÖZDİL KAÇAN
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER FARUK ELALDI
- Değişken katılığa sahip katmanlı delikli kompozit plakların düşük hızlı darbe etkisi altında dinamik davranışının modellenmesi, analizi ve optimizasyonu
Design, analysis and optimization of dynamic behavior of variable stiffness laminated composite plate with hole under low velocity impact effect
GÖRKEM KARASU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCAY KARAÇAY
- Prepreg kompozit boruların düşük hızlı darbe cevabına karbon nanotüp takviyesinin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of carbon nanotube reinforcement on low velocity impact response of prepreg composite pipes
ZELİHA GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARIKAN