Active flutter suppression of a smart fin
Akıllı bir finin aktif çırpınma kontrolü
- Tez No: 222832
- Danışmanlar: PROF. DR. YAVUZ YAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- 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
Bu çalışmada, aktif kontrol ile akıllı bir fin için çırpınmanın bastırılmasının teorik incelenmesi sunulmuştur. Akıllı fin, bir ucu tutturulmuş, diğer ucu serbest pasif alüminyum fin ve bunun her iki yüzeyine simetrik olarak yapıştırılmış piezoelektrik (PZT, Lead-Zirconate-Titanatee) yamalardan oluşmaktadır.Piezoelektrik uyarıcıları MSC®/NASTRAN' da modellemek amacıyla, termal gerinimlerle piezoelektrik gerinimler arasında benzetim kurmaya dayanan termal benzetim yöntemi sunulmuştur. Termal benzetimle elde edilen sonuçlar, referans sonuçları ile karşılaştırılmış ve sonuçların birbirleriyle son derece uyumlu olduğu gözlemlenmiştir.Akıllı fin üzerine etkiyen düzensiz aerodinamik yükler, MSC®/NASTRAN programı ile doğrusal iki boyutlu Doublet-Lattice metodu kullanılarak hesaplanmıştır. Bu yükler Roger yaklaşımı ve en küçük kareler metodu ile Laplace tabanlı fonksiyonlar olarak ifade edilmiştir. Yaklaşık düzensiz aerodinamik yükler ve sonlu elemanlar metodu ile elde edilen yapısal matrisler kullanılarak akıllı finin aeroelastik modelinin durum-uzay şeklinde ifadesi oluşturulmuştur.Akıllı finin tek-girdili tek-çıktılı ve çok-girdili çok-çıktılı sistem modelleri için Hinf tipi gürbüz kontrolcüler tasarlanmıştır. Tasarlanan kontrolcüler başarılı bir şekilde çırpınmayı bastırmışlar ve çırpınma zarfını önemli ölçüde iyileştirmişlerdir.
Özet (Çeviri)
This study presents the theoretical analysis of an active flutter suppression methodology applied to a smart fin. The smart fin consists of a cantilever aluminum plate-like structure with surface bonded piezoelectric (PZT, Lead- Zirconate-Titanate) patches.A thermal analogy method for the purpose of modeling of piezoelectric actuators in MSC®/NASTRAN based on the analogy between thermal strains and piezoelectric strains was presented. The results obtained by the thermal analogy were compared with the reference results and very good agreement was observed.The unsteady aerodynamic loads acting on the structure were calculated by using a linear two-dimensional Doublet-Lattice Method available in MSC®/NASTRAN. These aerodynamic loads were approximated as rational functions of the Laplace variable by using one of the aerodynamic approximation schemes, Roger?s approximation, with least-squares method. These approximated aerodynamic loads together with the structural matrices obtained by the finite element method were used to develop the aeroelastic equations of motion of the smart fin in state-space form.The Hinf robust controllers were then designed for the state-space aeroelastic model of the smart fin by considering both SISO (Single-Input Single-Output) and MIMO (Multi-Input Multi-Output) system models. The verification studies of the controllers showed satisfactory flutter suppression performance around the flutter point and a significant improvement in the flutter speed of the smart fin was also observed.
Benzer Tezler
- Aeroservoelastic analysis and robust controller synthesis for flutter suppression of air vehicle control actuation systems
Hava aracı kontrol tahrik sistemlerinin aeroservoelastik açıdan incelenmesi ve çırpıntı bastırma için dayanıklı kontrolcü sentezi
ALPER AKMEŞE
Doktora
İngilizce
2006
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT EMRE PLATİN
DR. MUTLU DEVRİM CÖMERT
- Uçak tasarımında aktif kontroller
Active controls in aircraft design
ÜMİT İSKENDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ADNAN SÖZEN
- Investigating the impact of leadership on resistance to change
Liderliğin değişime direnç üzerindeki etkisinin araştırılması
MEHMET AKİF SARIİBRAHİM