Kuş çarpmasına maruz kalan kompozit yapıların analizinde tam bağlantılı sinir ağları kullanılarak tahmin modelinin geliştirilmesi
Development of a prediction model using fully connected neural networks in the analysis of composite structures under bird strike
- Tez No: 720469
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM ERDEM BOĞOÇLU, PROF. DR. AHMET SELİM DALKILIÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kuş çarpması, pürüzsüz partikül hidrodinamiği, istifleme sırası, kompozit tasarımı, tam bağlantılı sinir ağları yöntemi, derin öğrenme, Bird strike, composite design, deep learning, fully connected neural networks, smoothed particle hydrodynamics, stacking sequence
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Kuş çarpması, küresel havacılığın karşı karşıya olduğu en tehlikeli sorunlardan biridir. Bu çalışmada, kuş çarpmasına maruz kalan kompozit yapıların global deformasyonunu pratik ve güvenilir bir şekilde elde etmek için otomatik veri üretimi ve tam bağlantılı sinir ağlarından (FCNNs) yararlanan hibrit bir metodoloji geliştirilmiştir. Önerilen nümerik kuş çarpma modelinin doğruluğu, tavuk ve jelatin çarpma testleri ile ilgili literatürdeki üç farklı kaynaktan elde edilen mevcut deneysel verilerle rijit plakaya ve uçak komponentlerinden kompozit dikey hücum kenarına karşı çarpma testi ile karşılaştırmalar yapılarak gerçekleştirilir. Üç farklı kuş hızı için, kompozit tasarım yönergelerine uygun olarak, tüm olası istifleme sırası kombinasyonları göz önünde bulundurulduğunda, otomatik veri oluşturucu tarafından 9402 Ls-Dyna girdi dosyası oluşturulur. Kuş çarpmasının neden olduğu tabakalı kompozit yapıların global deformasyonu, oluşturulan tam bağlantılı sinir ağları yöntemi aracılığıyla tahmin edilir. Bu çalışmanın sonuçları, tam bağlantılı sinir ağlarının kullanılmasıyla, tabakalı kompozit yapıların global deformasyonunun güvenilir bir şekilde tahmin edilebileceğini ve kuş çarpmasını içeren doğrusal olmayan sonlu elemanlar analizine kıyasla tabakalı kompozit yapının ön tasarımının çok hızlı gerçekleştirilebileceğini göstermektedir. Sonuç olarak, tam bağlantılı sinir ağı modeli, optimizasyon sürecinde ilave LS-Dyna simülasyonları için alternatif bir yöntem olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Bird strike is one of the most hazardous issues facing global aviation. In the present study, a hybrid methodology is developed utilizing, automated data generation and fully connected neural networks (FCNNs) to practically and reliably obtain the global deformation of composite structures subject to bird strike. The validation of the proposed numerical bird strike model is accomplished by making comparisons with the available experimental data from three different resources in the literature on the chicken and gelatine strike tests to a rigid plate, and strike test against an aircraft composite vertical leading edge. For three different bird velocities, 9402 Ls-Dyna input files are created by an automatic data generator considering all possible stacking sequence combinations in accordance with the composite design guidelines. The global deformation of composite laminates caused by bird strike is estimated via the fully connected neural networks established. Results of the present study show that with the use of fully connected neural networks, global deformation of the composite laminate can be estimated reliably and preliminary design of the composite laminate can be performed very fast compared to performing non-linear finite element analysis involving bird strike. In conclusion, the fully connected neural network model is found to be an alternative for additional LS-Dyna simulations in the optimization process.
Benzer Tezler
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Bir uçak kanadının hücum kenarına kuş çarpmasının sayısal olarak modellenmesi ve analizi
Numerical modeling and analysis of bird strike on an air plane wing leading edge
SİNAN TAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Hava araçlarında kullanılan cam panellerin dinamik analizi
Dynamic analysis of laminated glass panels in aircraft structures
HACI YASİR DÜNDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Çift ok uçlu ökzetik çekirdeğe sahip sandviç yapıların darbe davranışının incelenmesi
Investigation of the impact behavior of sandwich structure with double arrowhead auxetic core
UĞUR KAYACAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
DR. KADİR GÜNAYDIN
- Kuş çarpmasına maruz helikopter kanopilerinin yapısal davranışı
Structural behavior of helicopter canopies subjected to bird strike
MERİÇ KAHVECİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU