Bir uçağın basınç duvarının yapısal optimizasyonu
Structural optimization of an aircraft pressure bulkhead
- Tez No: 321695
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜFİT GÜLGEÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Bu çalışmada, elastik katı bir uçak parçasının topolojik optimizasyonu ve boyutlandırma analizi yapılmıştır. Topoloji optimizasyonu önceden belirlenen sınır şartları ve yükler altında belirli bir alanda kısıtları sağlarken bir hedefi maksimumuna yada minimumuna getirerek optimum kütle dağılımının bulunması için kullanılmıştır. Topoloji optimizasyonu için bir evrimsel optimizasyon algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen algoritma sonrasında, Visual Basic dilinde bir bilgisayar programı yazılmıştır. Bu program MSC.PATRAN ve MSC.NASTRAN programları ile eşzamanlı çalışacak şekilde oluşturulmuştur. Bu program uçak parçalarından basınç duvarı için çalıştırılmış ve sonuçlar elde edilmiştir. Diğer yandan aynı uçak parçası için boyutlandırma analizi iki boyutlu elemanlardan oluşan bir sonlu elemanlar modeli ile yapılmıştır. Bu sebeple bu çalışmada mühendisliğin iki önemli konusu olan sonlu elemanlar yöntemi ve yapısal topoloji optimizasyonu ele alınmıştır. Bir uçak parçasının kavramsal tasarımında EYO metodunun kullanılabilirliği denenmiştir. Yapının optimizasyonu sonucunda elde edilen model ile boyutlandırma analizi sonucu elde edilen yapı karşılaştırılmıştır.Elde edilen sonuçlara göre, tanımlı yük ve sınır şartları altında, topoloji optimizasyonu yapılmış basınç duvarı modelinin boyutsal analizi yapılan modele göre daha homojen bir yük dağılımına sahip olduğu ve ağırlığında %25 seviyelerine varan bir hafifleme olduğu görülmüştür.Sonuçların incelenmesi ile Evrimsel algoritma ile bir uçak parçasının topolojik optimizasyonunun mümkün olduğu fakat bazı iyileştirici değişikliklerin yapılmasının uygun olacağı görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Topoloji optimizasyonu, yapısal optimizasyon
Özet (Çeviri)
In this study, topological optimization and sizing analysis of an elastic solid aircraft component are performed. Topological optimization maintains optimum mass distribution, targeting design variable maximum or minimum while satisfying constraints on a design domain under predefined boundary conditions and loads. An evolutionary algorithm is developed for topological optimization. After development of algorithm, a program is coded using Visual Basic language. The program is designed to process simultaneously with MSC.PATRAN and MSC.NASTRAN. Developed program is run for an aircraft part, pressure bulkhead, and results are obtained. Besides sizing analysis is performed by using 2D FEM elements for same structural aircraft part. Therefore the two major content of engineering, FEM analysis and structural optimization with evolutionary algorithms are discussed on this study. The ESO method availability is to be utilized in a conceptual design of an aircraft component. The model obtained with structural optimization is to be compared with the existing design constructed by size analysis.According to outcome, for defined boundary conditions and constraints, the topological optimized pressure bulkhead model reveal more homogenized load distribution and weight reduction up to 25% compared with sizing optimized model.Evaluation of results reveals that topological optimization of an aircraft part by using evolutionary algorithm is applicable but some improvement actions can be done for future studies.Key Words : Topological optimization, structural optimization
Benzer Tezler
- Düşük mach sayısında kavite içi akışın aeroakustik incelenmesi
Aeroacoustics investigation of low mach number cavity flow
FURKAN COŞGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERTAÇ ÇADIRCI
- Uçak gövdesinde yalıtım malzemesinin taşınımla ısı geçişine etkisi
The effect of insulation material on convection heat transfer in airframe
OKTAY ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CİHAT BAYTAŞ
- Coherent structures and energy transfer in decelerated turbulent boundary layers
Yavaşlayan türbülanslı sınır tabaka akışlarında tutarlı yapılar ve enerji transferi
TAYGUN RECEP GÜNGÖR
Doktora
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR
PROF. DR. YVAN MACIEL
- Kanat gövde etkileşiminin panel yöntemlerle incelenmesi
Investigation of wing and body interference using panel methods
ERAY KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ADİL YÜKSELEN
- Aerodynamic optimization of inlet design for high bypass ratio turbofan
Yüksek bypass oranlı turbofan için giriş tasarımının aerodinamik optimizasyonu
YAĞIZ KAPLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK