Geri Dön

Designing universal yoke structure of suspension and release system with topology optimization for fighter aircrafts

Taşıma ve bırakma sistemi parçası çok amaçlı kelepçe yapısının avcı uçaklar için topoloji optimizasyonu ile tasarımı

PDF İndir

  1. Tez No: 651460
  2. Yazar: MELİH KAAN BAL
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR ÜNVER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Uçuş yükleri, Flight loads
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Havacılık sanayisinde hassas ve hata payının az olduğu bir tasarım her araçta olduğundan daha fazla önem arz etmektedir. Bu çalışma kapsamında avcı uçaklarında kullanılmak istenen bir ürünün tasarım yol haritası anlatılıp, örnek bir çalışmayı ülkemiz literatürüne kazandırmak amaçlanmıştır. Tasarlanmak istenen bu yapının uçağın hareketleri ve ortam şartları sebebiyle hangi yüklerin etkisi altında kaldığı bulunmak istenmiştir. Silah sistemleri örnek uygulama olarak seçilmiş, taşıma ve bırakma sistemlerinin görevi ve çalışma prensibi detaylıca anlatılmıştır. Salan ve silahlar hakkında genel literatür ve yapılmış çalışmalar incelenmiş, yapısal tasarım ile hafifletme çalışmaları hakkında bilgi verilmiştir. Ardından, uçağın hareketleri ve içinde bulunduğu ortam sebebiyle takılı olan mühimmat ile salan sisteminin maruz kaldığı yükler hesaplanmıştır. Ayrıca bu mühimmatların uçaktan güvenli şekilde ayrılması için gereken kuvvetler de anlatılarak işleme katılmıştır. Daha önce uygulaması bulunmayan, hava hava ve hava yer mühimmatlarını aynı salan sistemiyle taşıma amacı doğrultusunda çok amaçlı ve uyumlu bir kelepçe yapısı düşünülmüştür. Kelepçe yapısı SolidWorks programında gereksinimlere uygun modellenmiştir. Seçenekler arasından malzeme seçimi ülkemiz literatürü ve imkanları açısından gerçekçi olması hedeflenmiştir. ABAQUS programında tasarım bölgeleri ve sınırlandırmalar seçilmiş, görüş ötesi füze ve 1000lb bombanın farklı yük senaryoları altında sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Gerekli ağırlık azaltma ve topoloji optimizasyonu çalışmaları analiz programı içerisindeki TOSCA modülü ile yapılmıştır. Tasarım sonrası ortaya çıkan optimize edilerek hafifletilmiş bu kelepçe yapısına yüzey yumuşatma işlemi yapılmıştır. Bomba ve füzeler için ayrı ayrı düşünülebilecek farklı kelepçe tasarım alternatifleri yine ilgili yüklere maruz bırakılarak ortaya çıkan gerilme değerleri incelenmiş, optimizasyon geometrisinin mevcut sonuçları ile karşılaştırılmış ve çok amaçlı tasarlanan yapının verimli olduğu değerlendirilmiştir. Optimizasyon sonrası 705 gram hesaplanan bu yapı istenen ağırlık seviyesine inmiştir. Maksimum yükleme durumunda malzeme akma değeri için güvenlik katsayısı 2 seçilmiştir. Malzeme 17-4PH H1025'in akma dayanımı 1170 Mpa olması sebebiyle, analiz sonuçları 585 Mpa'dan küçük olmalıdır. Sonuç olarak kelepçe maksimum 521 MPa ile yorulma dayanımı sınırın altında kalmış, topoloji optimizasyonu sonrası güvenli uçuş ve ayrılma için bir risk oluşturmayacağı kanaatine varılmıştır.

Özet (Çeviri)

In the aviation industry, a design with a sensitive and low margin is more important than any vehicle production. Within the scope of this study, the design road map of a product intended to be used in fighter aircraft is explained and it is aimed to bring an example study to the literature of our country. Due to the maneuvers of the fighter aircraft and the environmental conditions, it was desired to find out which loads were affected on this structure. Weapon systems were selected as sample application, duties and working principles of the suspension and release systems were explained in detail. General literature and studies about ejector release units and weapons were examined, information was given about structural design and lightening studies. Then, loads on the ejector release unit and weapon due to the movements and environment of the fighter aircraft were calculated. In addition, the forces required to safely separate these weapons from the aircraft were explained and included in the process. A multi-purpose and compatible yoke structure has been considered for the purpose of carrying air-air and air-surface weapon with the same release system, which has not been applied before. The yoke structure is modeled in the SolidWorks program according to the requirements. The material selection from alternatives is aimed to be realistic in terms of our country's literature and opportunities. In the ABAQUS program, design spaces and constraints were selected and analyzed using the finite element method under different multi load cases of beyond vision missile and 1000lb bombs. Necessary weight reduction and topology optimization studies were carried out with the TOSCA module in the analysis program. The surface smoothing process was applied to this yoke structure which was optimized and lightened after the design. Different yoke design alternatives that can be considered separately for bombs and missiles were also subjected to relevant loads and the resulting stress values were examined, compared with the current results of the optimization geometry, and the multi-purpose designed structure was evaluated to be efficient. This structure, which was calculated as 705 grams after optimization, decreased to the desired weight level. In the case of maximum loading, 2 as a safety factor has been chosen for the material yield value. Since the yield strength of the material 17-4PH H1025 is 1170 Mpa, the analysis results should be less than 585 Mpa. As a result, the maximum stress in the yoke calculated as 521 MPa and this strength remained below the limit. It was concluded that this geometry would not create a risky situation for safe flight and seperation after designing with topology optimization.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    46532

    Sincap kafesli asenkron makinenin rotor alan yönlendirmeli kontrolü

    Rotor field-orientation control of a squirrel cage induction machine

    SAFFET ALTAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. M. EMİN TACER

  2. Tez No

    389405

    Kamusal alanın üretimi: Taksim meydanı

    Production of public space: Taksim square

    BİRGE YILDIRIM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik Üniversitesi

    Peyzaj Mimarlığı Bölümü

    PROF. DR. ARZU ERDEM

  3. Tez No

    761437

    Le rapport des droits de l'homme au politique: Lefort et Rancière

    İnsan haklarının politik-olan bağlantısı: Lefort ve Rancière

    EYLEM YOLSAL MURTEZA

    Doktora

    Fransızca

    Fransızca

    2022

    FelsefeGalatasaray Üniversitesi

    Felsefe Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİYE KARABÜK KOVANLIKAYA

  4. Tez No

    775179

    Nevrotik kişilik örgütlenmesine sahip olan bireyler ile sınır (borderline) kişilik örgütlenmesine sahip olan bireyler arasında yüzden duygu tanıma becerisinin ve yüzden duygu tanıma becerisi üzerinde etkili olan etkenlerin incelenmesi

    Examination of facial emotion recognition skills and the factors affecting facial emotion recognition skills between individuals with neurotic personality organization and individuals with borderline personality organization

    FAHMIN HAGVERDIYEV

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Psikiyatriİstanbul Üniversitesi

    Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET BİLGİN SAYDAM

  5. Tez No

    895339

    Development of stretchable conductive hybrid yarn for e-textiles soft sensors applications

    Gerilebilir iletken hibrit iplik geliştirilmesi e-tekstil yumuşak sensör uygulamaları için

    IBRAHIM ADEL KHAMIS AHMED

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜR ATALAY

Geri Dön