Investigation of effects of bird strike on wing leading edge by using explicit finite element method
Kanat hücum kenarı kuş çarpması probleminin açık sonlu eleman metodu ile incelenemesi
- Tez No: 383073
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Bu tezin amacı, kanat hücum kenarı kuş çarpması problem için tavsiye niteliğinde analiz yöntemi oluşturmaktır. Ayrıca, bal peteği yapısının kuş çarpması problemlerine karşı etkili bir güçlendirme yöntemi olduğunu göstermek, bu tezin bir diğer amacıdır. Çözücü olarak, Ls-Dyna çözücüsü kullanılmıştır. Basit bir model üzerinde, çözücüde bulunan farklı çözüm yöntemleri; SPH (Smoothed Particle Hyrodynamics), Eulerian, ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) kıyaslanmıştır. Deformasyon ve çarpma kuvveti sonuçları kıyaslanarak, SPH yönteminin kuş modellemede en iyi sonucu verdiği görülmüştür. Metalik yapıları modellemek için malzeme modeli seçimi yapılmıştır. Elastik-plastik ve elastik-viskoplastik malzeme modelleri kıyaslanarak en uygun malzeme modeli seçilmiştir. Johnson Cook malzeme modelinin metalik yapıları modellemede uygun bir model olduğu anlaşılmıştır. Bunlara ek olarak, kompozit malzeme modellemek için Ls-Dyna malzeme modeli kütüphanesinde bulunan laminated composite fabric kullanılmıştır. Malzeme karakterizasyonu için yapılan kupon testleriyle, kupon analizleri kıyaslanarak malzeme modeli doğrulanmıştır. Uygun çözüm yöntemi ve malzeme modellerinin seçilmesinin ardından metalik ve kompozit kanat hücum kenarları için kuş çarpması analizleri yapılmış ve sonuçlar incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, uçuş sırasında olabilecek kuş çarpması problemleri uçuş güvenliğini tehdit edebilmektedir. Son olarak, kuş çarpması problemine önlem olarak güçlendirme çalışmaları yapılmıştır. Bu kapsamda, bal peteği malzemesi kullanılmıştır. Metalik ve kompozit hücum kenarlarına bal peteği eklenmiş ve analizler tekrarlanmıştır. Analiz sonuçları incelendiğinde, bal peteği yapısının, kuş çarpması problemlerine karşı etkili bir güçlendirme yöntemi olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The main aim of this thesis is to apply the explicit finite element analysis procedure for the analysis of bird strike problem on the leading edge of the wing. In addition, another aim of this thesis is to show capabilities and effectiveness of honeycomb material against bird strike when used in the leading edge. To model the soft body impactor (bird), a small benchmark study is performed among different solution formulations such as Eulerian, ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) and SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics). As results of the benchmark study, SPH is chosen as the suitable formulation to model the bird by comparing the deformation and impact force results. Similarly, suitable material model is selected to model the metallic aircraft structure by conducting a benchmark study between elasto-plastic and elasto-viscoplastic material models. After the selection of suitable solution formulation for soft body impactor and material models for metallic and composite aircraft structure, bird strike analyses on the wing leading edge are performed for both metallic and composite case studies. Effect of bird strike is investigated for metallic and composite leading edges and it is clearly seen that bird strike problem may lead to catastrophic failure during flight if proper design measures are not taken. Finally, reinforcement study of the wing leading edge is done by using the honeycomb material. It is seen that honeycomb exhibits excellent stiffness against soft body impact. It is concluded that honeycomb materials are very effective materials for bird strike problem.
Benzer Tezler
- Kuş çarpması probleminin öngerilmeli kanat hücum kenarı kanatçığı üzerindeki etkilerinin açık sonlu elemanlar metodu ile incelenmesi
Investigation of the effects of bird strike problem on the prestressed wing leading edge flap using the explicit finite element method
LATİF AYKUT SÜMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EROĞLU
- Bir uçak kanadının hücum kenarına kuş çarpmasının düzgün parçacık hidrodinamiği kuş modeli kullanarak sayısal incelenmesi
Numerical investigation of bird strike on the leading edge of an aircraft wing using a smooth particle hydrodynamic bird model
MEHMET FURKAN SARIBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Havacılık MühendisliğiBaşkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİ KARADENİZ
- Dalgalı bal peteklerin basma, eğme ve çarpma durumlarındaki mekanik davranışlarının incelenmesi
Investigation of mechanical behaviors of wavy honeycombs in compression, bending and impact
ALPARSLAN SOLAK
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRGÜL AŞÇIOĞLU TEMİZTAŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERNA BOLAT
- Darbe yükü etkisindeki sandviç plağın dinamik davranışının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Investigation of dynamic response of the sandwich plate subjected to the impact load experimantally and numerically
NAMIK KEMAL ALPAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİT S. TÜRKMEN
- Investigation of effects of bird strike on a rotary-wing aircraft
Döner kanatlı bir hava aracına kuş çarpmasının etkilerinin incelenmesi
MURAT FEHMİ BÜLENT ALTINDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BORA YILDIRIM