Geri Dön

Flutter analysis of wing/store configurations with applications to robust aeroelastic optimization

Kanat/dış yük konfigürasyonlarının kararlı aeroelastik optimizasyon uygulamaları için flutter analizi

  1. Tez No: 310668
  2. Yazar: PINAR ACAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MELİKE NİKBAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 134

Özet

Bu tezde, iki ve üç boyut kanat ve kanat/dış yük konfigürasyonları için deterministik ve olasılıksal aeroelastik analizlerin yanı sıra deterministik ve kararlı optimizasyon çalışmaları başarıyla tamamlanmıştır. İki boyutlu modelleme, aeroelastik kararsızlık hızlarını belirleyen stabilite analizine dayanmaktadır. Üç boyutlu flutter çözümü, yapısal yer değiştirmelerin varsayılan mod tekniği ile ifade edildiği enerji terimleri ile Lagrange denklemlerini kullanmaktadır ve Theodorsen fonksiyonu aerodinamik yüklerin hesaplanmasını sağlamaktadır. Sivrilik oranı, ok açısı ve malzeme özellikleri gibi tasarım değişkenleri parametrik olarak tanımlanarak bir flutter kodu geliştirilmiş, Goland ve AGARD 445.6 kanatlarının mevcut deneysel verileri kullanılarak doğrulanmıştır. Analizler deterministik ve olasılıksal yaklaşımlarla gerçekleştirilirken belirsizliklerin yapısal, geometrik ve aerodinamik parametrelerde olduğu varsayılmıştır. Ardından, flutter kodu AGARD 445.6 kanadının deterministik optimizasyonunu gerçekleştirmek amacıyla optimizasyon yazılımı ile birleştirilmiştir ve dış kütlelerin flutter kriteri üzerindeki yapısal etkilerinin dahil edildiği kanat/dış yük konfigürasyonlarının daha ileri flutter analizi ve optimizasyonu uygulamalarında kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Son olarak güvenilir kanat profili, kanat ve kanat/dış yük modelleri tasarlamak amacıyla kararlı aeroelastik optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Rastgele değişkenler; aerodinamik parametreler, elastisite ve kayma modülleri gibi malzeme özellikleri, dış yüklerin açıklık boyu yerleşimi gibi geometrik özellikler olarak belirlenmiştir. Belirsizliklerin dağılımı Monte Carlo Simülasyonu (MCS) ile sağlanırken; hesaplamalı zamanı azaltmak amacıyla 2. mertebeden Polynomial Chaos Expansion (PCE) yöntemi, MCS üzerinden kullanılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, deterministic and probabilistic aeroelastic analyses as well as deterministic and robust optimization studies are accomplished for two and three-dimensional wing and wing/store models. Two-dimensional modeling is based on a stability analysis to determine aeroelastic instabilities. Three dimensional flutter solution uses Lagrange equations with energy terms where structural displacements are represented by assumed mode technique and Theodorsen function provides aerodynamic load calculation. An in-house flutter code is developed parametrically in terms of design variables such as taper ratio, sweep angle and material properties and validated by using available experimental data for Goland and AGARD 445.6 wing models. Analyses are performed with deterministic and probabilistic approaches while uncertainties are considered in structural, geometric and aerodynamic parameters. Next, the flutter code is coupled with an optimization software to perform deterministic design optimization of AGARD 445.6 clean wing and then further developed to enable flutter analysis and optimization of wing/store configurations by including structural effects of external store loads on flutter criteria. Finally, robust aeroelastic optimization is implemented so as to design reliable airfoils, wings and wing/store configurations in the presence of uncertainties. Random parameters related to aerodynamics, material properties such as elasticity and shear modulus of the wing and geometrical properties such as external store placement along the span are used. Uncertainties are propagated by Monte Carlo Simulation (MCS) while 2nd order Polynomial Chaos Expansion (PCE) is used through MCS to reduce the computational time.

Benzer Tezler

  1. Structural and aeroelastic flutter analysis of wing store systems and structural modification approach in aeroelasticity

    Kanat yük sistemlerinin yapısal ve aeroelastik çırpıntı analizi ve aeroelastisitede yapısal değişiklik yaklaşımı

    AYTAÇ AKPINAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ORKUN ÖZŞAHİN

  2. Flutter characteristics of plate like structures

    Plaka benzeri yapıların çırpıntı karakteristikleri

    MEVLÜT BURAK DALMIŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. YİĞİT YAZICIOĞLU

  3. Aeroelastic analysis of variable-span morphing wing

    Kanat açıklığı değiştirilebilen bir uçak kanadının aeroelastik analizi

    DAMLA DURMUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN ORHAN KAYA

  4. Development of a response for subsonic wing flutter

    Subsonik kanat flateri yanıt yüzeyi geliştirilmesi

    MELTEM ÖZTÜRKLER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2001

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET A. AKGÜN

  5. Vibration and flutter analysis of fluid loaded plates

    Akışkan yüklü eğimli plakların titreşim ve flater analizi

    ABDURRAHMAN ŞEREF CAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. ZAHİT MECİTOĞLU