Uçak kanadına kuş çarpmasının sph yöntemi ile analizi: Farklı hız ve çarpışma açılarının etkileri
Analysis of bird strike on aircraft wing with sph method: Effects of different speeds and impact angles
- Tez No: 975003
- Danışmanlar: DOÇ. DR. VOLKAN ARIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, uçak kanatlarına kuş çarpmasının yapısal etkileri farklı hız ve çarpma açıları altında Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. SPH, örgüsüz (mesh-free) yapısı sayesinde ani darbe ve yüksek defor masyon içeren olayların modellenmesinde sonlu eleman yöntemlerine kıyasla daha gerçekçi sonuçlar üretebilme potansiyeline sahiptir. Çalışmada, analizler ANSYS Au todyn yazılımında yürütülmüş; kuş modeli 1.8 kg ağırlığında bir martı olarak SPH parçacıklarıyla, kanat ise NACA0012 profiline sahip ve Al5083-H116 malzemesinden olacak şekilde modellenmiştir. Araştırma üç aşamalı olarak tasarlanmıştır: İlk aşamada düşey ve yatay düzlemlerde farklı açılarla ve 80, 160, 240 m/s hızlarda toplam 30 senaryo analiz edilmiş; yüksek hız ve dik açılarda hasarın kritik seviyelere ulaştığı, düşük hız ve eğimli açılarda ise yapısal bütünlüğün büyük ölçüde korunduğu gözlemlenmiştir. İkinci aşamada rib kalınlığı 4, 5 ve 6 mm olarak değiştirilmiş ve 5 mm kalınlığın rijitlik ile enerji emilimi arasında optimum denge sağladığı tespit edilmiştir. Üçüncü aşamada rib sayısı artırılarak yük dağılımının daha homojen hâle geldiği, ancak çarpma noktasının mesnete uzaklığının hâlâ belirleyici olduğu görülmüştür. Bu çalışma, yalnızca kuş çarpmasının etkilerini değerlendirmekle kalmayıp, farklı yapısal parametre kombinasyonlarının çarpma dayanımına etkisini bütüncül olarak irdeleyerek literatürdeki önemli bir boşluğu doldurmaktadır. Elde edilen sonuçlar, uçak kanatlarının darbe dayanımını artırmaya yönelik tasarım optimizasyonlarında kullanılabilecek özgün mühendislik verileri sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the structural effects of bird strikes on aircraft wings were investi gated under different velocities and impact angles using the Smooth Particle Hydro dynamics (SPH) method. Due to its mesh-free structure, SPH has the potential to pro duce more realistic results compared to finite element methods in modeling events involving sudden impacts and high deformations. In the study, the analyses were car ried out using ANSYS Autodyn software; the bird was modeled as a 1.8 kg seagull with SPH particles, while the wing was modeled with a NACA0012 profile made of Al5083-H116 material. The research was designed in three stages: In the first stage, a total of 30 scenarios were analyzed at different angles in the vertical and horizontal planes and at velocities of 80, 160, and 240 m/s; it was observed that the damage reached critical levels at high velocities and perpendicular angles, while the structural integrity was largely pre served at low velocities and oblique angles. In the second stage, the rib thickness was changed as 4, 5, and 6 mm, and it was determined that 5 mm thickness provided an optimum balance between stiffness and energy absorption. In the third stage, the num ber of ribs was increased, resulting in a more homogeneous load distribution; however, it was found that the distance of the impact point from the support was still a decisive factor. This study not only evaluates the effects of bird strikes but also fills an important gap in the literature by holistically examining the effects of different structural parameter combinations on impact resistance. The results obtained provide original engineering data that can be used in design optimizations to increase the impact resistance of air craft wings.
Benzer Tezler
- Kuş çarpması probleminin öngerilmeli kanat hücum kenarı kanatçığı üzerindeki etkilerinin açık sonlu elemanlar metodu ile incelenmesi
Investigation of the effects of bird strike problem on the prestressed wing leading edge flap using the explicit finite element method
LATİF AYKUT SÜMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EROĞLU
- Kuş çarpmasının bir eğitim uçağı kanadı üzerindeki etkilerinin analizi
Analysis of bird strike effects on the wing of a training aircraft
TUĞÇE KİPER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM USLAN
DOÇ. DR. MEHMET ALİ GÜLER
- Bir uçak kanadının hücum kenarına kuş çarpmasının sayısal olarak modellenmesi ve analizi
Numerical modeling and analysis of bird strike on an air plane wing leading edge
SİNAN TAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- The design of an aircraft engine fan blade based on operational safety regulations in civil aviation
Uçak motoruna kuş çarpması durumu için motor pervanesi kanatlarının sivil havacılık güvenlik yönergelerine uygun tasarımı
MERT YAĞIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP PARLAR
- Biyomimetik tabanlı uçak kanadı tasarımı
Biomimetic based aircraft wing design
ANIL AKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜDAYİM BAŞAK