Süpersonik Uçuşlarda Isıl Gerilme Kaynaklı Aeroelastik Kararsızlıkların Sayısal İncelenmesi
Numerical Investigation of Thermal Stress Induced Aeroelastic Instabilities in Supersonic Flights
- Tez No: 929912
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ ÖZTÜRK, DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET NUMAN KAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez özet Türkçe ve İnglizce Bu tez çalışmasında, süpersonik uçuş koşullarında yapılar üzerinde oluşan ısıl gerilmelerin neden olacağı aeroelastik kararsızlıklar sayısal yöntemlerle incelenecektir. Yüksek hızlarda meydana gelecek aerodinamik kuvvetler ve termal yüklemelerin etkileşimi, hava araçlarının yapısal stabilitesini doğrudan etkileme potansiyeline sahiptir. Özellikle yüksek sıcaklık farklarına maruz kalacak ince yapılar, hem mekanik hem de termal etkilerle rezonansa girerek kararsızlığa neden olabilecektir. Bu bağlamda, çalışmada termal gerilmelerin aeroelastik davranış üzerindeki etkisini analiz etmek amacıyla sonlu elemanlar ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) tabanlı bir yaklaşım benimsenecektir. Simülasyonlar, farklı uçuş hızları ve sıcaklık dağılımları altında gerçekleştirilecek ve yapısal titreşim modları ile aeroelastik sınırlar belirlenecektir. Elde edilecek bulgular, süpersonik hızlarda çalışan hava araçlarının tasarım sürecinde termal gerilmelerin mutlaka dikkate alınması gerektiğini ortaya koyacaktır. Bu çalışma, özellikle hipersonik hava taşıtlarının gelişiminde kullanılabilecek sayısal bir analiz yöntemi sunacak ve termal-aeroelastik etkileşimin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlayacaktır. In this thesis, the aeroelastic instabilities that will be induced by thermal stresses under supersonic flight conditions will be investigated through numerical methods. At high velocities, the interaction between aerodynamic forces and thermal loads is expected to significantly affect the structural stability of flight vehicles. Especially in thin structures that will be exposed to large temperature gradients, the combination of thermal and mechanical effects may lead to resonance and instability. In this context, a numerical approach based on finite element analysis and computational fluid dynamics (CFD) will be adopted to analyze the influence of thermal stresses on aeroelastic behavior. Simulations will be carried out under various flight speeds and temperature distributions, and the corresponding structural vibration modes and aeroelastic boundaries will be determined. The results to be obtained will emphasize the necessity of considering thermal stresses in the design process of aerospace structures operating at supersonic speeds. This study will provide a useful computational framework for analyzing thermal-aeroelastic interaction and will contribute to a better understanding of structural behavior in high-speed aerospace applications, particularly in the development of hypersonic vehicles.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the aeroelastic instabilities that will be induced by thermal stresses under supersonic flight conditions will be investigated through numerical methods. At high velocities, the interaction between aerodynamic forces and thermal loads is expected to significantly affect the structural stability of flight vehicles. Especially in thin structures that will be exposed to large temperature gradients, the combination of thermal and mechanical effects may lead to resonance and instability. In this context, a numerical approach based on finite element analysis and computational fluid dynamics (CFD) will be adopted to analyze the influence of thermal stresses on aeroelastic behavior. Simulations will be carried out under various flight speeds and temperature distributions, and the corresponding structural vibration modes and aeroelastic boundaries will be determined. The results to be obtained will emphasize the necessity of considering thermal stresses in the design process of aerospace structures operating at supersonic speeds. This study will provide a useful computational framework for analyzing thermal-aeroelastic interaction and will contribute to a better understanding of structural behavior in high-speed aerospace applications, particularly in the development of hypersonic vehicles.
Benzer Tezler
- Nonlinear dynamic behaviour of tapered sandwich plates with multi-layered faces subjected to air blast loading
Çok katmanlı yüzeylere sahip kalınlıkça sivrilen sandviç plakların anlık basınç yüklemesi altındaki lineer olmayan dinamik davranışı
SEDAT SÜSLER
Doktora
İngilizce
2015
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Havayolu taşımacılığında nötron radyasyonuna karşı zırhlayıcı malzeme çözümleri
Shielding material solutions against neutron radiation in air transportation
AHMET BAHADIR AKDENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAŞAR KARABUL
- Ses-üstü uçaklarda çok-disiplinli ve çok-doğruluklu optimizasyon yöntemlerinin uygulanması
Application of multi-disciplinary and multi-fidelity optimization methods in supersonic aircraft design
ŞIHMEHMET YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- Design and Simulation of Converging Diverging Supersonic Nozzle
Süpersonik yakınsak-ıraksak roket nozülünün tasarımı ve benzetimi
EKREM EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Uçak MühendisliğiThe Unıversıty Of BırmınghamMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. JASON STAFFORD
- Implementation of propulsion system integration losses to a supersonic military aircraft conceptual design
İtki sistemi entegrasyonu kaynaklı kayıpların süpersonik askeri uçak kavramsal tasarımına uygulanması
EMRE KARASELVİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY