Design fabrication and compression testing of stiffened composite panels for aircraft structures
Uçak yapılarında kullanılan pekiştirilmiş kompozit panellerin tasarımı, üretimi ve basma testleri
- Tez No: 23339
- Danışmanlar: PROF.DR. ALPAY ANKARA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Pekiştirilmiş Panel, Kompozit, Üretim, Fabrikasyon, Tasarım, Uçak, Shadow Moire, Kompozitler, Panel sistemi, Uçaklar, Stiffened Panel, Composite, Manufacturing, Fabrication, Design, Aircraft, Shadow Moire, Composites, Panel system, Airplanes, Production
- Yıl: 1992
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZ UÇAK YAPILARINDA KULLANILAN PEKİŞTİRİLMİŞ KOMPOZIT PANELLERİN TASARIMI, ÜRETİMİ VE BASMA TESTLERİ Faruk ELALDI Doktora Tezi, Metalürji Mühendisliği Ana Bilim Dalı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Alpay ANKARA Temmuz, 1992, 144 sayfa Kompozit malzemelerin uçakların ana yapılarında, özellikle askeri uçaklarda, kullanımı gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır. Geçen on yıl içinde, önemli sayıda pekiştirilmiş uçak gövde ve kanat elemanları kompozit malzemeler kullanılarak dizayn edilmiş ve üretilmiştir. Bu çalışmada, önce pekiştirilmiş kompozit paneller için dizayn konseptleri ve üretim teknikleri incelenmiştir. Değişik konsept ve tekniklerin avantaj ve dezavantajları tartışılmıştır. Buna dayanarak J tipinde bir konf igurasyon ve burkulma sonrası dizayn düşüncesi test panellerinin üretimi için seçilmiştir. Çalışılan kompozit panellerin üretiminde, pekiştirici elemanlar ilk üç panel için panel gövdesi ile birlikte fırınlanmış, dördüncü panel için ayrı ayrı fırınlandıktan sonra yapıştırılarak birleştirme yapılmıştır. Perçin ve cıvata gibi bağlama elemanları kullanılmamıştır. Bu panellerin üretimi için birbirini takip eden dört üretim planı hazırlanmıştır. Bu planlar uygulanırken sıradaki bazı adımlar çıkarılarak, bazı yeni adımlar ise eklenerek toplam adımsayısı azaltılmaya çalışılmıştır. Üç set özel alüminyum kalıp sistemi dizayn edilmiş ve imal edilmiştir. Toplam olarak, dört panel üretilmiş ve basma yükleri altında test edilmiştir. Paneller, pekiştiriciler arasında kalan bölümlerin burkulmasına olanak tanıyacak şekilde oldukça dayanıklı pekiştiriciler ile dizayn edilmiştir. Panellerin bölgesel burkulma sonrası iyi bir yük taşıma kapasitesinin olduğu tesbit edilmiştir. Yapıştırma ile sonradan birleştirilen pekiştirilmiş panellerin birlikte fırınlananlara oranla bir miktar daha fazla yük taşıyabildiği belirlenmiştir. Test sonuçları, J-tipindeki pekiştiriciler ile takviye edilmiş karbon-epoksi ' den yapılmış panellerin belirli bir yük altında alüminyumdan yapılmış eşdeğerlerine oranla % 3 5 oranında daha hafif olduğunu göstermiştir. Ayrıca paneller ile pekiştiriciler arasında önemli ölçüde bir ayrılmanın kırılma öncesinde meydana gelmediği gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DESIGN, FABRICATION AND COMPRESSION TESTING OF STIFFENED COMPOSITE PANELS FOR AIRCRAFT STRUCTURES Faruk ELALDI Ph.D. in Metallurgical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Alpay ANKARA July, 1992, 144 pages The use of composite materials in primary structures of aircraft is becoming more common, especially in military aircraft. In the past decade, a number of stiffened fuselages and wing components has been designed and manufactured from composite materials. In this study, the design concepts and manufacturing techniques developed for stiffened composite panels are first reviewed. The advantages and disadvantages of different concepts and manufacturing techniques are discussed. J-type configuration and post buckling design consideration, which are based on above discussion, are chosen for manufacturing the test panels. In the manufacturing of the composite panels studied, the stiffeners are cocured for the first three panels and secondary bonded for the forth panel with skin and no secondary fastening scheme (rivets or bolts) is used. Four successive manufacturing sequence plans are prepared for adaptive development, with successive modification efforts aimed at removing some steps and consolidating others to iiireduce the total number of sequences in the manufacturing process. Three sets of special aluminum tools are designed and machined. Totally, four panels are manufactured and tested experimentally under compression loading. The panels are designed such that the stif feners are intentionally made quite stiff compared to skin to allow skin buckling. It is demonstrated that panels exhibit a good capability to carry load beyond the onset of local buckling, i.e. good post buckling performance and secondary bonded stiffened panels may carry slightly higher loads than cocured stiffened panels. The results show that j- stiffened carbon-epoxy panels can be designed to carry a specified compression load with approximately 35 % less weight than is required by the most efficient aluminum j -stiffened configuration. It is also observed that no significant separation between skin and stif feners occurs before failure.
Benzer Tezler
- Son gelişmelere göre bilgisayar destekli enerji iletim hatları tasarımı
Transmission lines design according to recent advances with computer
SABAHATTİN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NESRİN TARKAN
- Kaynaklı çelik yapıların DIN 18800 ve ANSI AWS D1.1'e göre tasarımı
Design of welded connections
HAKAN KÖROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHADDİN ANIK
- Yeni bir inşaat malzemesi olarak geotekstiller
Geotextiles as a new construction material
Y.OKAN CİNDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGeoteknik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ ÜLKER