Geri Dön

A comparative stress analysis of airplane fuselage frame

Uçak gövde iskeletinin kıyaslamalı gerilme analizi

  1. Tez No: 904558
  2. Yazar: ESRA DEVECİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. VELİ ÇELİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

Havayollarının emisyonlarını azaltması, hem dünya çapında yaklaşan hükümet düzenlemeleri nedeniyle yakında yaygınlaşacak olan gelişmiş Çevresel, Sosyal ve Yönetişim ölçütleri hem de artan kârlılık açısından hayati önem taşıyor. Azalan emisyonlar, yakıt kullanımının azalmasıyla doğru orantılıdır ve dolayısıyla uçak işletme marjlarını iyileştirmek için kullanışlıdır. Sonuç olarak, havacılık gibi önemli çevresel etkiye sahip endüstrilerin güncel, rekabetçi ve yeni düzenlemelere uyumlu kalabilmek için bu önlemleri yakında benimsemesi gerekmektedir. Bu amaca uygun olarak, etkili bir strateji hava taşıtlarının kütlesinin azaltılması olabilir. Uçakta kütlenin azaltılmasını sağlamak için daha iyi malzemelerin seçimi gibi alternatif yöntemlerle, yapısal bütünlüğün korunması şartıyla bazı bağlantı elemanları çıkartılabilir. Uçak tasarımında ağırlığın önemli bir kısmı tipik olarak gövdede, özellikle de kirişlerle birbirine bağlanan uzunlamasına yerleştirilmiş iskelet yapısında yoğunlaşır. Bu çalışma, yapısal bütünlüğü korurken mekanik analiz araçlarını kullanarak bu konuyu ele almayı ve iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Bu kapsamda Al-7475, Al-7075 ve Al-2024 gibi bazı havacılık malzemelerine bir dizi çekme testi uygulanmış ve bulgular kaydedilmiştir. Çekme testlerinden edinilen sonuçlar, sonlu elemanlar metodu yöntemiyle yapısal iyileştirmeler elde etmek amacıyla kullanılmıştır. Bu analizler, Al-7475 için daha yüksek yapısal performans ortaya çıkarırken, güvenlik faktörünü Al-2024'e kıyasla %30,13 artırarak 1,88'den 2,44'e çıkartmış ve ağırlığı yalnızca %1,4 arttırmıştır. Ancak, doğrudan kütle azaltımı, dolayısıyla yakıt tüketimi azaltımı açısından değerlendirildiğinde, en iyi seçeneğin Al-2024 olduğu tespit edilmiştir. Airbus A320neo'da, normal koşullarda kullanılan baz malzeme olan Al-2524 ile kıyaslandığında, güvenlik faktörünü havacılık standartlarında tutmayı sürdürüp %1,77 kütle azaltımının mümkün olduğu ve bu sırada çekme mukavemetinin de %1,81 artabileceği tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

It is crucial for airlines to reduce emissions for both improved Environmental Social Governance metrics, which will soon become prevalent due to impending governmental regulations worldwide, and for enhanced profitability. Reduced emissions are directly proportional to decreased fuel usage, thereby improving aircraft operating margins. Consequently, industries with significant environmental impact, like aviation, must soon adopt these measures to stay current, competitive, and compliant with new regulations. One effective strategy is mass reduction. To achieve weight reduction in aircraft, unnecessary fasteners can be removed, provided structural integrity is maintained through alternative methods, such as superior material selection. In aircraft design, a substantial portion of weight is typically concentrated in the fuselage, particularly in longitudinally placed frames interconnected by stringers. Intention of this study to address and improve upon this issue using mechanical analysis tools while maintaining structural integrity. In this context, several aerospace materials such as Al-7475, Al-7075, and Al-2024 underwent a series of tension tests, and the findings are documented. Data obtained from tensile tests were utilized to investigate structural enhancements through finite element analysis. These analyses yielded higher structural performance for Al-7475, increasing the safety factor by 30.13%, from 1.88 to 2.44 compared to Al-2024 while increasing the weight only by %1.4. But solely focusing on mass reduction, hence fuel consumption reduction, best option becomes Al-2024. Compared with the originally used material on this aircraft, namely Al-2524-T3, 1.77% mass reduction was achieved without compromising (tensile) strength, rather increasing it by 1.81%

Benzer Tezler

  1. Hafif siklet bir uçağın yer yüklerine göre boyutlandırılması

    Dimensioning of a light airplane depending on ground loads

    İLHAN EKMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET NURİ YÜKSEL

  2. Değişken malzemeli ve noktasal kütle taşıyan kirişlerin termal etki altındaki titreşim davranışının incelenmesi

    Investigation of the vibrational behavior of variable material beam structures under point-mass and thermal effect

    İBRAHİM KIROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN ORHAN KAYA

  3. Kademeli ve düz kiriş yapılarının termal etki altındaki titreşim davranışının incelenmesi

    Investigation of the vibrational behavior of stepped and straight beam structures under thermal effect

    FURKAN ALTINTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN ORHAN KAYA

  4. Molecular and physiological investigation of longevity in yeast

    Maya hücrelerinde uzun yaşamın moleküler ve fizyolojik yönden incelenmesi

    MEVLÜT ARSLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR

  5. Geogrid-donatılı kum zemine oturan temellerin taşıma kapasitesi

    Bearing copacity of footings on geogrid-reinforced sand

    TEMEL YETİMOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET SAĞLAMER