Nonlinear vibrations of composite airplane wings
Kompozit uçak kanatlarının doğrusal olmayan titreşimleri
- Tez No: 729011
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE SAİDE SARIGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Cam elyaf kompozitler, Doğrusal olmayan titreşimler, Uçak kanatları, Zaman-frekans, Glass fiber composites, Nonlinear vibrations, Aircraft wings, Time-frequency
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uçaklar, geliştirmeye açık olan kompleks yapıları yanında uçuş güvenliği gereksinimi nedeniyle mühendislik alanında önemli rol oynarlar. Bu çalışmalardan birisi, uçağın kanatlarla birlikte ağırlığını azaltmak için kompozit malzeme kullanımıdır. Kanatlar, bir uçağın kalkmasını, havada kalmasını ve yere inmesini sağlayan önemli kısımlardır. Bu çalışmada, Airbus A330 biçimindeki bir uçak kanadı modelinin dış kabuğu kompozit malzeme ile yeniden tasarlanmıştır. Modal analiz gerçekleştirilerek kanadın ilk doğal frekansları ve mod şekilleri elde edilmiştir. İvme zorlamaları, uçuş spesifikasyonlarına uygun olarak oluşturulmuş; zaman ve frekans yanıtlarını belirlemek üzere akış olmayan durum için kanada uygulanmıştır. Hava akımının yanıt karakteristikleri üzerindeki etkisini incelemek amacıyla güvenli bir Mach sayısı için dinamik basınçlar hesaplanmış ve statik basınçlarla birlikte kanada uygulanmıştır. Düzensiz rüzgar yükünün yanıtlar üzerindeki etkisi de, bir mühendislik uygulamasından alınan rassal veri kullanılarak araştırılmıştır. Statik ve dinamik basınçların etkisindeki kanat, deterministik ve rassal ivmelerle zorlanmıştır. Malzeme etkisinin kanadın dinamik karakteristikleri üzerindeki etkisini incelemek için farklı sayıda kompozit katman kullanılarak farklı kanat modelleri oluşturulmuştur. Tez boyunca elde edilen tüm yanıt analizleri, doğrusal olan ve olmayan yaklaşımların karşılaştırmasını içermektedir. Karşılaştırmalar, bu yaklaşımların spektral ve sayısal farklıları hakkında çıkarımlara yol açmıştır.
Özet (Çeviri)
Airplanes play a prominent role in the field of engineering due to their complex structures open to development together with the requirement of safe flight. One of these researches is the use of composite materials to reduce the weight of airplane including the wings. Wings are significant parts of an airplane, allowing take off, stay in the air and land on the ground. In this study, outer shell of an airplane wing model in the shape of Airbus A330 is redesigned with composite material. Modal analysis is performed to obtain the first natural frequencies and mode shapes of the wing. Acceleration excitations are created in accordance with the flight specifications and applied to the wing in no flow conditions to determine time and frequency responses. In order to examine the effect of air flow on the response characteristics, dynamic pressures for a safe Mach number are calculated and applied to the wing by superimposing with static pressures. Also, the effect of gust load on the response is investigated by using the random data taken from an engineering application. Wing is excited by superimposed deterministic and random accelerations under superimposed pressures. Different wing models are generated with different number of composite layers in order to examine the material effect on the dynamic characteristics of the wing. All response analyses throughout the thesis include comparison of linear and nonlinear approximations, leading to inferences about the spectral and numerical differences of these approximations.
Benzer Tezler
- İnce cidarlı kompozit bir uçak kanadının dinamik davranışının çok amaçlı optimizasyonu
Multi-objective optimization of dynamic behavior of aircraft wings modeled as thin-walled composite beams
SEFA ÖKSÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER EKEN
DR. CEYHUN TOLA
- Takviyeli dairesel silindirik kabuk yapıların serbest titreşimlerinin incelenmesi
Free vibrations of stiffened circular cylindrical shells
ZAHİT MECİTOĞLU
- Bir helikopter rotor palasının kompozit malzeme kullanılarak sonlu elemanlar metodu ile dizaynı
A Helicopter rotor blade design from composite material using finite element method
HALİM ŞAHİN
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER