Geri Dön

Development of an advanced composite external fuel tank for air platforms

Hava platformları için ileri kompozit harici yakıt tankı geliştirilmesi

  1. Tez No: 371709
  2. Yazar: UĞURCAN KARAHAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KEMAL LEVEND PARNAS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 163

Özet

Bu çalışmada, helikopter ve uçak gibi hava platformlarına harici olarak entegre edilebilecek bir harici yakıt tankı için hesaplamalı ve deneysel yöntemler kullanılarak geliştirilen bir tasarım yaklaşımı sunulmaktadır. Yapısal tasarım aşamasında özgün kompozit malzeme kombinasyonları incelenmiştir. Filaman sargı tekniği ile üretilmesi planlanan yakıt tankı gövdesi çok tabakalı ortotrop yapıda modellenerek, yapının kullanım esnasında maruz kalabileceği farklı yükleme senaryoları, Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) temelinde çalışan bir yazılım platformu yardımıyla ile incelenmiştir. Uluslararası geçerliliği bulunan standart ve yönetmeliklere uygun olarak oluşturulan yükleme koşullarına ait analiz sonuçları detaylı olarak incelenerek, harici yakıt tankının operasyon şartlarında maruz kalabileceği statik ve süreksiz yükleme koşulları altındaki performans doğrulaması ile uygun sarım açısının tayini gerçekleştirilmiştir. Bu tür analizler yapıyı her yönüyle detaylı bir şekilde incelemeye olanak sağlamaktadır. Yapısal performans değerlendirmesi, Tsai-Wu kriterine göre hesaplanan emniyet katsayısına göre yapılmaktadır. Yapının düşme esnasında göstereceği dinamik davranışlar, ağırlık kriterini sağlayan tam ölçekli bir prototip ile incelenmektedir. Yakıt tankının ömür döngüsü içerisinde deneyimleyeceği en sert koşullar, Türkiye'nin ilk hasarsız çarpışma test tesisi olma özelliğini taşıyan ODTÜ-BİLTİR Taşıt Güvenliği birimi altyapısında bulunan test sisteminde simüle edilmiştir. Ortaya çıkan sonuçlar neticesinde, yakıt tankının, zorlu çarpma koşullarında bütünlüğünü koruyabileceği gösterilmektedir. Sonuç olarak bu çalışma kapsamında, her yükleme koşulunu altında bütünlüğünü sağlayan ve ağırlık limitleri içerisinde kalan bir harici yakıt tankının tasarımı gerçekleştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

This thesis provides a design approach for an external fuel tank, which permits external mounting to the air platforms including rotorcrafts and aircrafts. The development stages include both a computational and an experimental study. In this thesis, unique combination of advanced composite material solutions is investigated in the structural design process. Filament-wound tank structure is modeled as multi-layered orthotropic structure. Various worst-case loading scenarios defined by internationally recognized design standards and regulations are performed by utilizing a software platform based on Finite Element Method (FEM). Results obtained by means of FEM are examined in order to determine a proper winding angle and to verify the performance of the structure exposed to combined static and transient loadings in the operating environment of the structure. The insight gained by means of such analyses allows examining every structural aspect of the tank structure. The failure prediction is performed according to the Reserve Factor index calculated for Tsai-Wu Failure Theory. The dynamic response of the structure during a crash is determined with a full-scaled prototype of the External Fuel Tank. The most severe conditions that the tank would experience when deployed within the entire operational envelope are simulated at the first non-destructive sled test facility of Turkey which is the Vehicle Safety Facility of METU-BILTIR. The result of the simulation indicates that the survival of the tank structure is ensured during severe crash impact conditions. Finally, this study has resulted in obtaining an External Fuel Tank, which maintains its structural integrity for all loading conditions, while meeting the weight target.

Benzer Tezler

  1. Atıkların yüksek sıcaklıkta sürekli pirolizi için yarı-pilot ölçek yeni bir vidalı reaktör geliştirilmesi

    Development of a new semi-pilot scale screw reactor for continuous pyrolysis of wastes at high temperature

    ANIL ÜNSAÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

    PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN

  2. Porosity generation and optimization of silicon-based anodes for high energy density lithium ion batteries

    Yüksek enerji yoğunluklu lityum iyon bataryalar için silisyum bazlı anotlarda gözenek geliştirilmesi ve optimizasyonu

    NESLİHAN YUCA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜNER ÇOLAK

  3. Corrosion control methods in ships and advances in marine coatings

    Gemilerde korozyonu önleme yöntemleri ve deniz yapılarında kullanılan kaplamalardaki yeni yöntemlerin incelenmesi

    İSMAİL GÜLER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAR BEJİ

    DOÇ. DR. YASİN ARSLANOĞLU

  4. Mini autoclave system for composite curing process

    Kompozit malzeme kürleme süreci için mini otoklav sistemi

    MEHMET ÇAKICI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ

  5. 3D printed antibacterial herbal loaded alginate-pectin medical patch: Fabrication and characterization

    3D baskı yardımıyla antibakteriyel bitkisel ekstrakt yüklü aljinat-pektin medikal yama: Üretimi ve karakterizasyonu

    GHAZALEH DINI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ