Advancements in structural health monitoring (SHM) in aviation for enhanced aircraft safety
Artırılmış uçak güvenliği için havacılıkta yapısal sağlık izlemede (SHM) gelişmeler
- Tez No: 883716
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YASER ALAIWI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu tez, operasyonel çalışmalarının güvenliğini ve performans verimliliğini sağlamak için bir uçağın temel yapıları arasında yer alan uçak kanadı analizini öne çıkararak Yapısal Sağlık İzleme (SHM) teknolojilerindeki ilerlemeyi araştırmaktadır. Bir uçağın yolculuğunun çeşitli aşamalarında çeşitli dinamik operasyonel yüklere ve çevre koşullarına maruz kaldığı her seferde kanat yapıları aşırı gerilime maruz kalır. Bu nedenle, sorunları erkenden tespit edip düzeltmeler yapmak amacıyla uygun izleme sisteminin tasarlanması ve bağlanması gerekir. Çalışma, örnek olay incelemelerini ve SHM'nin uçak kanat bakımına yönelik pratik uygulamalarından elde edilen sonuçları değerlendirerek konuyu araştıran kapsamlı bir literatür taramasıyla başlıyor. Havacılık endüstrisinde Yapısal Sağlık İzleme sistemlerinin pratik faydaları, zorlukları ve operasyonel etkisi de tartışılmaktadır. Daha sonra kanat yapısı, kritik hususların izlenmesi ve analizi için uçak kanadındaki SHM sistemlerinin kullanımını değerlendiren ANSYS kullanılarak araştırılır. Bu, örneğin yük dağılımını, gerilim konsantrasyonlarının konumunu, güvenlik faktörünü ve kanat yapısı içinde yapısal elemanların hasar görmesi muhtemel potansiyel alanın tanımlanmasını içerir. ANSYS yazılımının yerleşik gelişmiş özellikleri arasında çok hassas 3 boyutlu tasarımlar geliştirme yeteneği ve daha sonra uçağın kritik bölümlerine sensörler yerleştirerek sanal test yöntemleri sağlama ve çeşitli operasyon koşulları altında yapının simülasyonu yer alıyor. Bu kapsamlı çalışmanın avantaj ve dezavantajlarının yanı sıra pratik kurulum zorluklarının derinlemesine analizi, araştırmacıların en uygun öneriler için yardım almasını sağlayacaktır. Bu tezin amacı, havacılık endüstrisinde emniyeti, güvenilirliği, verimliliği ve bakım uygulamalarını artırmaya yardımcı olacak, özellikle uçak kanatları için uygulanabilir ve geliştirilmiş SHM tekniklerini elde etmektir. Bu çalışma, bir uçağın kanat bölümünde kapsamlı bir şekilde uygulanan SHM metodolojilerini tam olarak göstermeyi amaçlamaktadır. Araştırma çalışması aynı zamanda emniyetli ve güvenilir uçuş operasyonları sağlama hedeflerini ve geniş anlamda uçak verimliliğini artırmayı da hedefliyor.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the advancement of Structural Health Monitoring (SHM) technologies by featuring an aircraft wing analysis which is among the key structures of an aircraft to ensure the safety and performance efficiency of its operational work. The wing structures are put under extreme strain every time an aircraft experiences a variety of dynamic operational loads and environmental conditions during the various stages of its journey. Thus, the appropriate monitoring system has to be designed and connected in order to detect the issues early on for rectifications. The study begins with a comprehensive literature review that explores the topic by evaluating the case studies and results from the practical applications of SHM for aircraft wing maintenance. The practical benefits, challenges and operational impact of Structural Health Monitoring systems in aviation industry are also discussed. The wing structure is then investigated by utilizing ANSYS that evaluate the use of SHM systems in the aircraft wing for the monitoring and analysis of critical aspects. This includes, for example, load distribution, location of stress concentrations, factor of safety and the potential area identification within the wing structure where the structural elements are likely to be damaged. The ANSYS software's in-build advanced features include the capability to develop very precise 3D designs and then ultimately providing the ways for virtual testing by installing sensors at the critical parts of the aircraft as well as simulation of the structure under various conditions of operations. An in-depth analysis of the advantages and disadvantages, as well as the practical installation complications of this extensive study would enable the researchers to get help for the optimal suggestions. The purpose of this thesis is to obtain SHM techniques applicable and built especially for the aircraft wings that would help to enhance the safety, reliability, efficiency, and maintenance practices within the aviation industry. The present study intends to fully illustrate the SHM methodologies that are implemented comprehensively in the wing section of an aircraft. The research study also aims to enhance the objectives of providing safe and reliable flight operations and an increased aircraft efficiency in a broad sense.
Benzer Tezler
- Yapısal ses kaynaklarının konumunun akustik emisyon yöntemi kullanılarak belirlenmesi
Localization of structural noise sources using the acoustic emission method
TOLGA MERİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK EROL
- Development of structural health monitoring system for fiber reinforced polymer composites
Elyaf takviyeli polimer kompozit malzemeler için yapısal sağlık izleme sistemi geliştirilmesi
SHAH RUKH SHAHBAZ
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER BERK BERKALP
- Flexible PVDF-TrFe piezoelectric energy harvesters for structural health monitoring applications in wind turbines
Rüzgar türbini yapısal sağlık kontrol uygulamaları için esnek PVDF-TrFe piezoelektrik enerji hasatçısı
BERKAY KULLUKÇU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT BEKER
- Vibration-based monitoring of tall buildings
Yüksek yapıların titreşim-tabanlı izlenmesi
EMRE AYTULUN
Doktora
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR SOYÖZ
- Developing advanced techniques on modeling and system identification of piezoelectric energy harvesting systems
Piezoelektrik enerji toplama sisteminin modelleme ve sistem tanımlama konusunda gelişmiş teknikler geliştirme
SEYEDMORTEZA HOSEYNI
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA İPEK BAŞDOĞAN