Geri Dön

Uçak kanadı ana kirişi profil gövdesinin kararlı ve kararsız kırılma modlarının sonlu elemanlar yöntemi ve analitik yöntemlerle karşılaştırmalı olarak incelenmesi

Investigation of the stability and instability failure modes of aircraft wing main spar web and comparison with fem and analytical methods

  1. Tez No: 352573
  2. Yazar: BERK KAPLANLIOĞLU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NİHAT GEMALMAYAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 142

Özet

Uçak sistemlerinde kanat bölgesindeki ana kiriş (main spar), çevresel aerodinamik yüklerin etkisiyle basma, çekme, eğilme ve kesme yüklerine maruz kalır. Bu kuvvetlerin sebep olduğu gerilmeler altında kiriş gövde ve flanşları kopma, akma gibi kararlı; bükülme (crippling), burkulma (buckling) gibi kararsız kırılma modları etkisi altına girer. Bu tez kapsamında uçak kanadı ana kiriş gövdesi,“normal gerilme”ve kararsız kırılma modlarından biri olan“burkulma”açısından analitik yöntemler ve sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak incelenmiş, sonuçlar karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Detay model standartlara uygun olarak hazırlandığı ve doğruluğundan emin olunabildiği takdirde en iyi ve gerçeğe en yakın sonucu veren analiz yöntemidir. Ancak tüm bir uçağı detaylı modellemek zaman ve maliyet açısından çok fazla yük getirecek bir durum olduğundan her koşulda kullanılacak bir yöntem değildir. İlk prototipi yapılan uçaklarda kaba model yaklaşımları kullanılarak daha emniyetli tarafta kalmak tercih edilebilir. Hızlı ve güvenilir boyutlandırma yapmak için kaba model son derece kullanışlıdır. Ayrıca detay model ve kaba model ile gerilme değerleri açısından karşılaştırma yapıldığında değerler arasındaki oransal fark maksimum %8.68 olarak bulunduğundan ve bu farkın radyus geçişi gibi gerilme konsantrasyon yüksek olduğu bölgede olduğu düşünüldüğünde panel üzerindeki gerilme değerlerinin tahmini için kaba model oldukça güvenilir sonuçlar vermektedir. Bu çalışma sonunda kaba model kullanılarak analitik yöntemlerle elde edilen sonuçlar belirli ölçüde detay model ile doğrulanmış, hazırlanan analitik metodoloji bu tip problemlerde kullanılabilecek genel bir makro haline getirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Main spar of wing in aircraft systems is subjected to compression, tension, bending and shear forces due to aerodynamic loads. Under stresses due to the effect of these loads, stability (yield, ultimate) and instability (buckling, crippling) failure modes occur in main spar web and flanges. Within the scope of this thesis, aircraft wing main spar web is investigated for its normal stresses and its buckling strength which is an instability failure mode by using analytical methods and finite elements methods. These results are compared and evaluated. Fine FEM analysis method gives the best and most realistic results provided that the model is prepared according to standards and is verified. However, fine FEM of the entire aircraft takes so long time and requires too much effort. Thus it is not preferred to use in every case. For the first prototype of an aircraft, coarse FEM approaches can be preferred to be more conservative. The coarse FEM is very useful to perform fast and reliable sizing. Furthermore, estimating stress values on a panel by using coarse FEM proves reliable results when considering the maximum difference ratio between fine and coarse model is found as 8.68% due to a fillet which is a high stress concentration region. At the end of this thesis, therefore, a macro is written and developed based on analytical method and analytical results which are verified by finite element method.

Benzer Tezler

  1. Aerodynamic and structural optimization a male class unmanned aerial vehicle wing with genetic algorithm

    Bir male sınıfı insansız hava aracı kanadının genetik algoritma ile aerodinamik ve yapısal optimizasyonu

    KAĞAN ÜN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ

  2. Kanat yapısal deformasyonunun rüzgar türbini rotor performansı üzerine etkisi

    Influence of blade structural deformation on wind turbine rotor performance

    AKGÜN KALKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU

  3. Vibration analysis of a rotating double tapered euler-bernoulli beam featuring bending–bending-torsion coupled using finite element method

    Egilme-egilme-burulma etkileşime maruz kalan iki eksende daralan bir euler bernoullı kirişin doğal frekansının sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi

    YUNUS EMRE COŞKUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGE ÖZDEMİR

  4. Bir airfoil üzerindeki akış ayrılmasının kanat üzerine açılan boşlukla kontrolü

    Control of flow seperation on an airfoil with cavity

    MEHMET ÇOBAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Havacılık MühendisliğiSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN ÖZTÜRK

  5. Bir insansız hava aracına ait kompozit kanadın tasarımı ve yapısal optimizasyonu

    Design and structural optimisation of an UAV composite wing

    MUHAMMED ATIF YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ