Determination of dynamically equivalent fe models of aircraft structures by using modal test data
Modal test verileri kullanılarak uçak yapılarının dinamik eşdeğer sonlu elemanlar modelinin belirlenmesi
- Tez No: 268932
- Danışmanlar: DR. ERDİNÇ NURİ YILDIZ, PROF. DR. HASAN NEVZAT ÖZGÜVEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Model Güncelleme, Yapısal Özelliklerin Belirlenmesi, Yapısal Dinamik, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Uçak Yapılarının Dinamik Eşdeğer Sonlu Elemanlar Modeli, Model Updating, Structural Identification, Structural Dynamics, Finite Element Method, Dynamically Equivalent Finite Element Models of Aircraft Structures
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 162
Özet
Uçak yapılarının güvenli uçuş zarflarının belirlenmesinde güvenilir çırpıntı analizi büyük önem taşımaktadır. Uçak yapılarının, deneysel modal veriler ile örtüşen dinamik eşdeğer sonlu elemanlar modelinin elde edilmesi güvenilir çırpıntı analizi için en temel gereksinimdir. Var olan model güncelleme teknikleri, uçak yapılarının uygun sonlu elemanlar modelinin elde edilmesi için azımsanmayacak miktarda zamana ve mühendislik çalışmasına gerek duymaktadır. Bu tez çalışması kapsamında geliştirilen yöntem, sık kullanılan model güncelleme yöntemlerinin önemli dezavantajlarını ortadan kaldırmayı amaçlamaktadır. Bunun için, geliştirilen yöntem öncellikle uçak yapılarının yer titreşim testlerinde kullanılan ölçüm noktalarını üç boyutlu Euler-Bernoulli elemanları ile birleştirerek basit bir sonlu elemanlar ağı oluşturmaktadır. Başlangıç sonlu elemanlar modelinin geometrik ve malzeme özellikleri, deneysel modal verilerin kütle ve esneklik matrislerine göre ortogonallik özelliğinden türetilen yapısal denklemlerin çözümlerinden elde edilmektedir. Elde edilen başlangıç sonlu elemanlar modelinde yer alan ve deneysel mod şekilleriyle örtüşen eigen vektörleri, deneysel olarak belirlenen doğal frekanslar ile birlikte yapısal denklemlerin yeniden oluşturulmasında kullanılırlar. Bu yapısal denklemlerin çözümleri, güncellenmiş geometrik ve malzeme özelliklerinin belirlenmesinde ve sonlu elemanlar modelinin güncellenmesinde kullanılırlar. Model güncelleme süreci, sonlu elemanlar modeli deneysel veriler ile yeterince iyi bir şekilde örtüşene kadar sürdürülür.Geliştirilen yöntemin uygulanabilirliği, küçük ölçekli bir uçak modeli ve gerçek bir uçak yapısı üzerinde test edilmiştir. Sonuçlar başlangıç için tatmin edici olmak ile birlikte, yöntemin gerçek uçaklara uygulanmasında daha iyi sonuçlar elde edilmesi için iyileştirmelere ihtiyaç duyulmaktadır.
Özet (Çeviri)
Reliable flutter analysis of aircraft structures is a major requirement to determine safe flight envelops. Dynamically equivalent finite element model of an aircraft structure correlating well with experimental modal is a major requirement for a reliable flutter analysis. Currently available model updating techniques require enormous time and engineering work to achieve appropriate finite element models of aircraft structures. The method developed within the scope of this thesis work aims to remove important disadvantages of common model updating procedures. In doing this, the method starts with a simple finite element mesh obtained by connecting measurement points, used in the Ground Vibration Test of an aircraft structure, with 3 D Euler-Bernoulli beam elements. Initial estimates of the geometric and material properties are determined by solving structural identification equations derived from the mass and stiffness orthogonality of experimental modes. By using those initial estimates, an initial finite element model is constructed. Starting from this initial finite element model, structural identification equations are updated and solved iteratively by using experimental natural frequencies and eigenvectors of the updated finite element model representing the same mode shapes with measured normal modes. Iterations are continued until eigen solution of the updated finite element model closely correlates with experimental modal data.The applicability of the method is illustrated on a scaled aircraft model and a real aircraft structure. The results are quite satisfactory but the method requires further improvements to achieve a much better correlation level in case of real aircraft structures.
Benzer Tezler
- 400 kV enerji iletim sisteminde anahtarlama olaylarından kaynaklı geçici aşırı gerilimlerin incelenmesi
Investigation of transient overvoltages in 400 kV transmission system caused by switching actions
HABİP ÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SUAT İLHAN
- Reduction of engine torsional vibrations via hydrodynamic dampers
Motor burulumsal titreşimlerinin hidrodinamik sönümleyicilerle azaltılması
YAVUZ ASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN AKALIN
- Sismik titreşimler altında betonarme perde ve çerçeve sistemlerin doğrusal olmayan stokastik analizi
Non-linear stochastic analysis of 3D reinforced-concrete shear wall-frame structures under seismic excitation
BEYZA TAŞKIN
- Çamaşır makinesi körüğünün dinamik özelliklerinin belirlenmesi ve makinenin dinamiğine etkisi
Determination of washing machine gasket characteristics and its effect on machine dynamics
MERVE EMEKSİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YÜCE ŞANLITÜRK
- Bir otel yapısının deprem güvenliğinin saptanması ve güçlendirme sonrası dinamik karakteristiklerindeki değişimlerin incelenmesi
Determination of seismic safety and investigation of changes in dynamic characteristics upon strengthening for a hotel building
YILDIRIM MUHAMMET YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ HASGÜR