İnsansız hava araçları için hibrid yapılı iniş takımı tasarımı, yapısal optimizasyonu ve mekanik analizi
Design, structural optimization and mechanical analysis of a hybrid structure landing gear for unmanned aerial vehicles
- Tez No: 841559
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERMAN ZURNACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnsansız hava araçları (İHA) günümüz savunma sanayiinin kritik araçları arasında yer almaktadır. Gelişen teknoloji ile birlikte savunma sanayii araçları da modernize olmuş ve daha etkin ve verimli araçların üretimi mümkün hale gelmiştir. İHA'ların en önemli özelliklerinin başında operasyonel faaliyetlerde personele gerek kalmadan savunma operasyonlarının gerçekleştirilmesi gelmektedir. İHA'ların hem yapısal güvenliğinin sağlanması hem de operasyon süresinin arttırılması için gövde üretimlerinde çeşitli gelişmiş bileşenler kullanılmaktadır. Bu bileşenlerin seçiminde etkili faktörlerin başında hafiflik ve mekanik dayanım kriterleri gelmektedir. Üreticiler, ağırlığın önemli derecede arttırılmadan mekanik mukavemetin arttırılması amacıyla çeşitli üretim teknikleri ve malzemeler kullanarak savunma, havacılık, ulaşım ve denizcilik gibi sektörler için farklı özelliklere sahip bileşenler geliştirmişlerdir. Ağırlık, mekanik dayanım, darbe direnci, korozyon direnci gibi kriterlerin aynı anda sağlanabilmesi için bileşenlerin tasarımında ve üretiminde çeşitli optimizasyon yöntemlerinden yararlanılmaktadır. Üç boyutlu yazdırma tekniklerinin ve araçlarının gelişmesi ile birlikte birçok alanda düşük maliyetli, hafif ve karmaşık geometrili parçalar da üretilmiş ve kullanılmıştır. Bu tekniğin en önemli avantajlarından birisi farklı optimizasyon yöntemleri ile geliştirilen karmaşık geometrili ürünlerin hızlı bir şekilde üretilebilmesidir. Bu tez çalışmasında; insansız hava araçlarında kullanılabilecek hafif fakat gelişmiş mekanik özelliklere sahip bir iniş takımının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ana iniş takımı ve burun iniş takımı bileşenleri geliştirilmiştir. İniş takımı bileşenlerinin hafifletilmesi amacıyla topoloji optimizasyonu tekniklerinden yararlanılmıştır. Geliştirilen burun iniş takımının mekanik özellikleri sonlu elemanlar analizi yöntemi ile incelenmiştir. Ana iniş takımı dikmesi için hibrid yapılı bir tasarım geliştirilmiştir. Geliştirilen hibrid yapılı tasarımın yapısal optimizasyonu sonlu elemanlar analizi ile gerçekleştirilmiş ardından gerçekleştirilen mekanik analizler ile tasarımın mekanik performansı deneysel olarak test edilmiştir. Deneysel test numunelerinin üretiminde üç boyutlu yazdırma tekniklerinden yararlanılmıştır. Ayrıca gerçekleştirilen sayısal analizler ile geliştirilen tasarımın gerilme ve deformasyon oluşumları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, topoloji optimizasyonunun yapının mekanik direncini azaltmadan ağırlığını düşürmede etkili olduğunu göstermiştir. Hibrid yapılı iniş takımı tasarımı ise mekanik dayanımın arttırılmasına önemli derecede katkı sunmuştur.
Özet (Çeviri)
Unmanned aerial vehicles (UAV) are among the critical tools of today's defense industry. With developing technology, defense industry vehicles have also been modernized, and the production of more effective and efficient vehicles has become possible. One of the most critical features of UAVs is the ability to carry out defense operations without the need for personnel in operational activities. Various advanced components are used in the body production of UAVs to ensure their structural safety and increase their operation time. The most influential factors in the selection of these components are lightness and mechanical strength criteria. Manufacturers have developed components with different features for sectors such as defense, aviation, transportation, and maritime, using various production techniques and materials to increase mechanical strength without significantly increasing weight. Various optimization methods are used to design and produce components to simultaneously meet criteria such as weight, mechanical strength, impact resistance, and corrosion resistance. With the development of three-dimensional printing techniques and tools, low-cost, lightweight, and complex geometry parts have been produced and used in many areas. One of the most essential advantages of this technique is the rapid production of products with complex geometries developed with different optimization methods. This thesis study; aims to develop a landing gear that is lightweight but has advanced mechanical properties that can be used in unmanned aerial vehicles. For this purpose, main landing gear and nose landing gear components were developed. Topology optimization techniques were used to lighten the landing gear components. The mechanical properties of the developed nose landing gear were examined using the finite element analysis method. A hybrid structure design has been developed for the main landing gear strut. Structural optimization of the developed hybrid structure design was carried out with finite element analysis, and then the mechanical performance of the design was tested experimentally with mechanical analysis. Three-dimensional printing techniques were used in the production of experimental test samples. Additionally, the stress and deformation formations of the developed design were examined through numerical analysis. The results obtained showed that topology optimization is effective in reducing the weight of the structure without reducing its mechanical resistance. The hybrid landing gear design has made a significant contribution to increasing mechanical strength.
Benzer Tezler
- Turaç insansız hava aracının yapısal modelinin hazırlanması ve analizlerinin yapılması
Structural modeling and analysis of turac unmanned air vehicle
YASİN DERELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Die Sprache und der Sprachstil Arno Schmidt's in:“Die Gelehrtenrepublik”
Başlık çevirisi yok
ZİHNİ TUNCER
- Streptozotosin ile deneysel diabet oluşturulan hayvanlarda bazı kan parametrelerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
BELKİS ÜNVER
- Wolfgang Borcherts Stellungnahme zum Krieg in seinen Kurzgeschichten ab 1945
Başlık çevirisi yok
ZEKİ KARAKAYA
