Investigation of the effect of alternative reference fiber path definitions on design optimization of fiber-placed laminates for improved failure and buckling loads
Alternatif fiber yol tanımlarının fiber serim metodu ile üretilmiş palakalarda burkulma yükleri ve hasar yüklerinin arttırılmasına yönelik etkilerin incelenmesi
- Tez No: 931663
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gelişmiş kompozit malzemeler, özellikle değişken katılıkta kompozitler geliştirmek için eğrisel elyaf yollarının uygulanması yoluyla malzeme özelliklerinin özelleştirilmesini sağlar. Bu tasarımlar, eğrilik ve Tsai-Wu hasar indeksi kısıtlamaları ile kontrol edilmekte olup, genel optimumların değerlendirilmesi iki farklı yarı-sezgisel optimizasyon algoritması kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Geleneksel olarak, referans eğrisel elyaf yolları çeşitli matematiksel fonksiyonlar kullanılarak tanımlanır. Bu tez, üç boyutlu yapılar için referans elyaf yollarını tanımlama ve uygulama üzerine alternatif bir yaklaşım sunmakta ve sistematik bir şekilde değerlendirmektedir. Önerilen elyaf yol metodolojisi, delikli plakalar ve NACA 4412 profiline sahip bir kanat tork kutusu kullanılarak analiz edilmiştir; ana hedefler, burkulma yükü faktörünü maksimize etmek ve katılığın tersini minimize etmektir. Bulgular, polinom tabanlı referans elyaf yolunun, genellikle yerleşik referans elyaf yolu tanımlarına göre biraz daha üstün sonuçlar elde ederek rekabetçi bir performans sergilediğini göstermektedir. Bu çalışmada iki önemli sonuç ortaya konulmuştur. Birincisi, polinom referans elyaf yolunun üç boyutlu kanat kutusu kaplamalarına uygulanması analitik üç boyutlu ifadeler kullanılarak gerçekleştirilmiştir; burkulma ve katılığın tersi hedefleri odak noktası olarak kalmıştır. İkincisi, tek, çift ve üç bölgeli otomatik elyaf yerleştirmenin optimal burkulma yükü ve katılığın tersi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuçlar, burkulma yükü faktöründe en iyi düz elyaf durumu için %37, sanki-izotropik dizilim durumu için %94 ve katılığın tersinde en iyi düz elyaf durumu için %50, sanki-izotropik durumu için %31'lik iyileştirmeler ortaya koymaktadır. Kullanılan yaklaşım, her biri farklı referans fiber yolu tanımlarıyla karakterize edilen kaburga istasyonları arasındaki kaplama paneli sayısını artırarak optimizasyon sonuçlarını geliştirme potansiyelini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Advanced composite materials facilitate the customization of material properties, particularly through the implementation of curvilinear fiber paths to develop variable stiffness composites. The current designs are governed by curvature and Tsai-Wu failure index constraints, and the evaluation of global optima is conducted using two distinct metaheuristic optimization algorithms. Traditionally, reference curvilinear fiber paths are defined using various mathematical functions. This thesis introduces and systematically evaluates an alternative approach for defining reference fiber paths in three-dimensional structures and its applications. The proposed fiber path methodology is analyzed in the context of plates with holes and a wing torque box with an NACA 4412 profile, with the primary objectives of maximizing the buckling load factor and minimizing compliance. The findings indicate that the polynomial-based reference fiber path performs competitively, often achieving slightly superior results compared to established reference fiber path definitions. Two key outcomes are demonstrated in this study. First, the application of the polynomial reference fiber path to three-dimensional wingbox skins is achieved using analytical three-dimensional expressions, with buckling and compliance objectives remaining the focus. Second, the effects of single, dual, and triple region automated fiber placement on optimal buckling load and compliance are examined. The results reveal improvements, for buckling load factor, 37% for the optimal straight fiber case and 94% for the quasi-isotropic case and for compliance, 33% for the optimal straight fiber case and 24% for the quasi-isotropic case. This approach highlights the potential to enhance optimization outcomes by increasing the number of skin panels between rib stations, each characterized by unique reference fiber path definitions.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Samsun ve çevresinde tarla sarmaşığı (conuolvulus arvensis L.)'na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti
Investigations on the insect fauna of the field binweed (Conuolvulus arvensis L.) related to its biological control in Samsun Province
YASEMİN UFUK GERMAN
- Gebelik ve doğum olgularında prolaktin düzeylerinin değerlendirilmesi
The Evaluation of prolactin values during pregnancy labour and in deliveries
TÜLİN AKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Bromtimol mavisi, bromkresol moru ve klorfenol kırmızısı indikatörleri katılmış özel besiyerlerinin sütlerde antibiyotik belirtilmesine uygunluğu üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ESENGÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN