A preliminary sizing tool for minimum weight aircraft wingbox structural design
Minimum ağırlıklı uçak kanat kutusu yapısal tasarımı için bir ön boyutlandırma aracı
- Tez No: 528307
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 237
Özet
Bu tez, uçak kanat kutusu yapıları için bir ön boyutlandırma aracı sunmaktadır. Ana amaç, metalik bir kanat kutusu için literatürdeki ince cidarlı yapı metotlarını tekrarlı olarak kullanarak mümkün olan en düşük ağırlığı elde etmektir. Olası birçok yapısal alternatifin araştırıldığı ön boyutlandırma sürecinde kullanılabilecek; sade ve hızlı metotlara dayanan bir araç geliştirilmiştir. Kanat profili, malzeme özellikleri, geometrik özellikler ve yerleşim (kanat kordu, kanat açıklığı, koniklik, kiriş ve kaburga konumları vs.) geliştirilen araç için kullanıcı tarafından girilmektedir. Daha sonra harici yükler kullanılarak kanat boyunca iç yük hesabı yapılmaktadır. Hafif bir tasarım için yapısal elemanlar, ilgili göçme kıstasları ile kontrol edilmektedir. İç yük dağılımları ses altı ve ses üstü araçlar için ayrı yöntemlerle elde edilmektedir. Ses altı kanatlar için kabuk lokal burkulması sonrası iç yükün yeniden dağılımı da bu çalışmada ele alınmıştır. Doğrusal sonlu eleman analizinin tekrarlı olarak kullanılmasıyla, burkulma sonrası iç yük dağılımını elde etmeyi amaçlayan yeni bir yöntem bu tez kapsamında sunulmaktadır. Sunulan yeni yöntem, doğrusal olmayan sonlu eleman analizleriyle karşılaştırma yapılarak doğrulanmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a preliminary structural sizing tool for the design of aircraft wingbox structures. The primary goal is to obtain the least possible structural weight for a metallic wingbox by using the thin walled multi-cell box beam methods in the literature as part of an iterative process. An automatized tool based on simple and quick approximate methods is created to take advantage in the preliminary stages of design when several possible structural alternatives are being investigated. Airfoil data, material properties, wing geometry and layout (chord, span, taper, spar locations, stringer locations, rib locations, etc.) are the user inputs for the generated tool. Internal loads are then obtained by integrating the external loads along the wing span. Corresponding failure criteria of the structural elements are checked to have a marginal structural sizing for light-weight design. Different internal load distribution methods are used for the subsonic and the supersonic air vehicles. For subsonic wings, internal load redistribution after skin local buckling is also covered. A new method, offering consecutive application of linear static finite element analysis to approximate the post-buckling load redistribution, is introduced within this thesis. The offered method is validated by a comparison with nonlinear finite element analysis.
Benzer Tezler
- Gaz türbinli motorlarda döner disk ön tasarımında optimum boyutlandırma aracının geliştirilmesi
Development of sizing tool for rotating disc in gas turbine engine pre-design optimization
FİLİZ SENA SAVRUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA
- Design, analysis and optimization of thin walled semi-monocoque wing structures using different structural idealizations in the preliminary design phase
Ön tasarım sürecındeince et kalınlıklı güçlendirilmıiş kanat yapılarının farklı yapısal ıdealleştirme yöntemleri kullanarak tasarım, analiz ve optımızasyonu
ODEH DABABNEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Dizel motor modeli ile entegre bir aşırı doldurma ünitesi tasarım ve optimizasyon modeli geliştirilmesi
Development of a turbocharger design and optimization model integrated with the diesel engine model
MERT ALPAYA
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
PROF. DR. CENGİZ CAMCI
- Optimal external configuration design of missiles
Füzelerin dış geometrik konfigürasyonlarının eniyilenmesi
ÇAĞATAY TANIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. GÖKMEN MAHMUTYAZICIOĞLU
PROF. DR. BÜLENT EMRE PLATİN