Damage tolerance life estimation of critical parts of a fighter aircraft
Avcı savaş uçaklarının kritik parçalarının hasar tolerans ömürlerinin tespiti
- Tez No: 12809
- Danışmanlar: PROF.DR. ÖMER GÜNDÜZ BİLİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: hasar toleransı, yorulma çatlağı ilerlemesi, Vroman, Willenborg-Chang modeli, Çok Parametreli Akma Bölgesi modeli, FALSTAFF, Yorulma çatlağı, Çok parametreli akma bölgesi, damage tolerance, fatigue crack growth, fighter aircraft, Vroman, Willenborg-Chang model, Multi -Parameter Yield Zone Model, FALSTAFF, Demage tolerance, Fatigue crack, Multi-parameter yield zone
- Yıl: 1991
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı herhangi bir avcı savaş uçağı sisteminin hasar toleransı kontrol işlemi için gerekli gelişmiş bir çatlak ilerlemesi tahmin yöntemi geliştirmektir. Bunu başarmak için üç aşamalı bir araştırma faaliyeti yürütülmüştür: 1. Aşama: önemli Hasar Parametrelerinin Tespiti 2. Aşama: Tahmin Yöntemi Geliştirilmesi 3. Aşama: Deneysel Kanıtlama Birinci aşamada spektrum yükü altında yorulma çatlağı ilerlemesi tahlil yöntemleri üzerinde detaylı bir literatür taraması yapılmıştır. Literatürde bulunan deney sonuçlarından yararlanarak hasar hızını kontrol eden gerilme seviyeleri ve oranları, yük etkileşimleri (aşırı yükün yolaçtığı çatlak ilerleme gecikmesi, aşırı yük ve negatif yük hızlandırması, düşük yüklerle gecikmenin azalması) gibi önemli parametreler belirlenmiştir. ikinci aşama detaylı çatlak ilerlemesi tahlilinde kullanılacak ileri bir ömür tahmin yöntemi oluşturulmasını içermektedir. Sonuçta, iki boyutlu çatlak ilerleme programı (YORULMA) geliştirilmiştir. YORULMA, dizili spektrum durumunda gerilme seviyelerine göre, gelişigüzel spektrum durumunda ise herbir yük dalgasını ayrı ayrı göz önüne alarak yorulma çatlağı - v -ilerlemesini tahlil etmektedir. Toplam hasarın tespitinde Vroman yaklaşık yöntemi benimsenmiştir. Spektrum yüklerinin etkileşimlerini tespitte Willenborg-Chang ve Çok Parametreli Akma Bölgesi modelleri kullanılmıştır. Program, FALSTAFF (yorulmanın tespiti için avcı uçakları yük standardı) spektrumu altında çatlak ilerlemesi tahlil seçeneğini de içermektedir. YORULMA' ya ek olarak, iki tamamlayıcı program, HIZ ve YÜKLER, FORTRAN 77 programlama dilinde ve IBM 3090 serisi bir bilgisayarda geliştirilmiştir. HIZ, çatlak ilerleme verisini tahlil etmektedir. Program, çatlak ilerlemesi deney verilerini kullanarak yorulma çatlağı ilerleme hızı denklemlerinin sabitlerini ve parametrelerini hesaplamaktadır. YÜKLER, bir avcı uçağının kritik parçalarına ait, bir veri toplama sistemi tarafından uçuş boyunca toplanan, gerinim verilerini tahlil için geliştirilmiştir. Program 20 kadar nokta için YORULMA' da kullanılacak yük tarihlerini hesaplamaktadır. Araştırmanın üçüncü aşamasında, ikinci aşamada geliştirilen çatlak ilerlemesi tahlil yöntemlerinin deneysel kanıtlamaları yapılmıştır. Tahminler deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
The objective of this study is to develop an improved crack growth prediction methodology required for implementation of the damage-tolerance control procedure of any fighter aircraft system. To accomplish this, a research effort which consists of the following three steps has been conducted: Step 1: Identification of Controlling Damage Parameters Step 2: Development of Prediction Methodology Step 3: Experimental Verification In step 1, a detailed literature survey on the currently used methods for analyzing fatigue crack-growth behavior under spectrum loading was performed. Prom experimental data found in literature, significant parameters which control the rate of damage, such as stress levels and ratios, and the load interaction effects, such as tensile overload retardation, compressive load acceleration, reduction of retardation by underloads, etc, were identified. Step 2 was the formulation of an advanced life-prediction methodology used for detailed crack-growth analysis. As a result, a two dimensional crack-growth computer program, FATIGUE, was developed. FATIGUE analyzes fatigue crack growth on either stress level by stress level basis for ordered spectra or the cycle-by-cycle basis for random spectra. The Vroman's linear approximation method is adopted as damage accumulation scheme. The Willenborg- Chang and the Mult i -Parameter Yield Zone models are used to handle the complex load interaction effects in a spectrum loading. An option is available to make crack-growth analysis under PALSTAFF (Fighter Aircraft Loading STAndard For Fatigue evaluation) spectrum. A stress intensity factor library module for various through and part-through cracks commonly detected in airframe structures is incorporated into the program. In addition to FATIGUE, two complementary computer programs, RATE and LOADS, were developed in FORTRAN 77 language on an IBM 3090 series computer. RATE analyzes the fatigue crack growth data. The program calculates the fatigue crack growth rate equations' constants and parameters, using the crack growth test data. LOADS was developed to analyze raw strain data pertaining to critical locations of a fighter aircraft, acquired by a data acquisition system throughout flight. The program calculates the load histories, for up to 20 locations, to be used in FATIGUE. In the third step of the research, an experimental verification study was conducted to verify the crack-growth prediction methods developed in step 2. Analytical predictions were correlated with the test data.
Benzer Tezler
- Mevcut betonarme binaların deprem etkisindeki davranışının değerlendirilmesi
Evaluating the seismic resistance of existing buildings
A.İRFAN ATMACA
- Determination of sensitivaty and reliability of NDI techniques on damage tolerance based lige prediction of turbine discs
Türbin disklerin ömürlerin hasar tolerans metoduna göre hesaplanmasında tahribatsız muayene tekniklerinin hassaslığının ve güvenliğinin tesbit edilmesi
MEHMET ŞİMŞİR
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ALPAY ANKARA
- Non-destructive inspection of aircraft components using eddy current method
Girdap akımları yöntemi kullanılarak uçak parçalarının tahribatsiz muayene edilmesi
SERKAN ERTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT DOYUM
- Mobilya endüstrisinde modern ambalaj teknikleri ve hasarın azaltılması
Modern furniture packaging techniques and damage minimization
MUSTAFA ÇOLAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Ağaç İşleriHacettepe ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM BAYHAN
- Dişli çark hata ve hasarlarının titreşim analizi ile belirlenmesi
Identifying the faults in gears with vibration analysis
VOLKAN SİPAHİ