Thermo-mechanical finite element analysis and design of tail section for a ballistic missile
Sonlu elemanlar yöntemi ile termo-mekanik analizi yapılan balistik füzeler için kanat hamili tasarımı
- Tez No: 318880
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN AKKÖK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doğrusal olmayan, Rulmanlar, Sonlu elemanlar yöntemi, Nonlinear, Bearings, Finite element method
- Yıl: 2012
- 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
Füzelerin seyri esnasında uçuş şartlarına bağlı olarak bazı durumlarda füzeler kendi ekseni etrafında dönmeleri kararsızlığa yol açmaktadır. Bu durumu gidermenin temel yöntemi füze 2 parça olarak tasarlanmaktır. Füzede arka kuyruk tarafı ve ön taraf birbirinden bağımsız olarak rulmanlar sayesinde serbestçe dönüş yapabilmektedir. Bu kapsamda rulmanların montajlanmış olduğu sistem (kanat hamili) fırlatma ve uçuş esnasında ortaya çıkan termal (İç ısınma) ve mekanik (atalet, sıkı geçme ve cıvata ön gerilme) yüklere dayanabilecek şekilde tasarlanmaktadır.Bu tezin amacı uçuş şartlarına göre optimize edilmiş en uygun yapının belirlenmesidir.Sonuçlar üzerinde etkisi olan geometrik ve yük parametrelerinin belirlenmiştir. Bu parametrelere göre SEY yazılımı kullanılarak sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Ardından zamana bağlı doğrusal olmayan termo-mekanik analizler yapılarak hangi parametrenin gerilme üzerinde en fazla etkiye sahip olduğu belirlenmiştir.Deneysel tasarım yöntemi kullanılarak en iyi parametre setine ulaşılmıştır. En iyi parametre setine ulaşmak için toplam 27 farklı konfigürasyon üzerinde çalışılmıştır.Bütün konfigürasyonlardaki gerilim ve yük değerleri incelendiğinde, değerlerin ±%5'lik aralık arasında olduğu görülmüştür. Böylece parametrelerin sistemin tepkisinde çok fazla etkisi olmamıştır. Üretim süreçleri göz önünde bulundurulduğu takdirde, en yüksek sıkı geçmeli konfigürasyon seçilmiştir. Rulmanlardaki gerilim ve yük sonuçlarının karşılaştırılmasıyla, en uygun konfigürasyon elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
During the flight of missiles, depending on the flight conditions, rotation of missiles around its centerline can cause instabilities. To override this issue, missile generally is designed in 2 sections. In the missile, the rear tail section and the front section are to rotate freely by means of bearings. Tail section on which bearings are mounted is designed according to thermal loads due to flow of hot gasses through the nozzle and mechanical loads due to inertial load, interference fit and thread preload which appear during flight of missile.The purpose of this thesis is to determine the most suitable structural parameters according to the flight conditions of missile.The geometrical and load parameters which have effect on the results were determined. Finite element model is formed by using FEA software. After that, transient nonlinear thermo-mechanical analyses are performed and the most effective parameter on VM (Von-Mises) stress and force is determined.DOE (Design of Experiments) method was used to determine the most suitable values for the structural parameters. Totally 27 different configurations are studied to achieve to the most suitable values for variable set.It is observed that VM stress and force results for all configurations are within the ±%5 ranges. So this means parameters don?t affect the systems response very much. By taking manufacturing processes into consideration, configuration with the highest bearing inner/outer ring interference is taken. From the comparison of the results, the most suitable configuration is obtained after checking forces and VM stress on the bearings.
Benzer Tezler
- Design and thermo-mechanical analysis of warm forging process and dies
Ilık dövme prosesi ve kalıpları için tasarım ve termo-mekanik analiz
SEVGİ SARAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA İLHAN GÖKLER
PROF. DR. HALUK DARENDELİLER
- Tren setlerinde frenleme sistemi ve kompozit fren balatalarının termo-mekanik sonlu elemanlar analizine dayalı incelenmesi
Investigation of braking system and composite brake pads in train sets based on thermo-mechanical finite element analysis
ABDÜLKADİR ÜNAL
Doktora
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriMarmara ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT AKKUŞ
- Thermo-elastic analysis and multi objective optimal design of functionally graded flywheel for energy storage systems
Enerji depolama sistemleri için fonksiyonel derecelendirilmiş volan termoelastik analizi ve çok parametreli optimizasyonu
ALPER UYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM OZKOL
- A heavy duty diesel engine exhaust manifold thermo mechanical fatigue test rig design, analysis and verification
Ağır vasıta dizel motor egzoz manifoldu termomekanik yorulma test sistemi tasarımı, analizi ve doğrulanması
UĞUR ERKEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
DR. UMUD ESAT ÖZTÜRK
- Molecular dynamıcs analyses and experımental ınvestıgatıon ın the effects of the nanoaddıtıves on the thermo-mechanıcal propertıes and fracture toughness of bıodegradable polylactıc thermoplastıc
Parçalanabilen polilaktik asit termoplastiklere nano katki maddelerinin ilavesinin termo-mekanik özellikleri̇ ve kırılma tokluğu üzerindeki etkilernin moleküler dinamik analizleri ve deneysel olarak incelenmesi
BURÇAK ZEHİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM BOĞA
DR. ÖĞR. ÜYESİ MIRSADEGH SEYEDZAVVAR