Comparative study of finite element analysis and geometrically exact beam analysis of a composite helicopter blade
Kompozit helikopter kanat yapısının sonlu elemanlar metodu ve geometrik olarak kesin kiriş teorisi kullanılarak yapılmış olan analizlerinin kıyaslanması
- Tez No: 489561
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- 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 yüksek lisans tezinde, kompozit bir helikopter palinin yapısal analizleri sonlu eleman ve geometrik olarak kesin kiriş analiz (GEBT) metodu kullanılarak yapılmış ve bu iki analiz metodu kıyaslanmıştır. Bu çalışmanın amacı geometrik olarak kesin kiriş analiz metodunun; kompozit helikopter palin yapısal sonuçlarını ölçmedeki gücünü incelemektir. Geometrik olarak kesin kiriş analiz metodu kullanılarak elde edilen kompozit helikopter palinin yapısal tepkilerini değerlendirmek için palin detaylı sonlu elemanlar modeli hazırlanmıştır. Bu metotlar kullanılarak palin farklı yük koşulları altındaki statik, dinamik ve zamana bağlı analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Geometrik olarak kesin kiriş analizi; değişimsel asimtotik kiriş kesit analizinden (VABS) kesit katılık ve kütle matrislerini alarak statik ve zamana bağlı yük koşulları altındaki palin genel deformasyonunu yüksek çözünürlükle hesaplamaktadır. Değişimsel asimtotik kiriş kesit analizi metodunun gerilim iyileştirme özelliği sayesinde seçili pal kesitlerinde üç-boyutlu gerilim hesabı da yapılabilmektedir. Üzerinde çalışılan dikdörtgen ve pal kesitlerinde; geometrik olarak kesin kiriş analizi kullanılarak elde edilen nötr eksen, kesme ekseni, doğal frekans, statik ve zamana bağlı deformasyon ve statik gerilim sonuçlarının sonlu elemanlar kullanılarak elde edilen sonuçlarla iyi örtüştüğü gösterilmiştir. Palin detaylı tasarım aşamasında tasarımın sürekli değişmesinden kaynaklı çok fazla analiz gerekmektedir. Özellikle bu tasarım aşamasında, pal kesitlerinin yapısal tasarımında geometrik olarak kesin kiriş analiz metodu kullanılarak, tasarım değişikliğine yansıması çok daha fazla zaman alacak olan sonlu elemanlar metodu kullanımına kıyasla hatrısayılır zaman tasarrufu yapılabilmektedir.
Özet (Çeviri)
In this master thesis, comparative study of the finite element analysis and geometrically exact beam analysis of a composite helicopter blade is performed. The objective of this study is to investigate the applicability of the geometrically exact beam analysis of the composite helicopter blade in predicting the structural response of the composite blade. To evaluate the structural response determined by the geometrically exact beam analysis of the composite blade, detailed finite element model of the blade is prepared and the structural response of two methods are compared for different static and transient load cases and dynamic analysis. Geometrically exact beam analysis utilizes variational asymptotic beam section analysis for the calculation of sectional stiffness and mass matrices, and general deformation of the blade for the static and transient load cases can be determined with high accuracy. Three dimensional stresses in the selected blade sections can also be determined via the stress recovery feature of the variational asymptotic beam section method. It is shown that the neutral axis, shear center, still air natural frequency, static and transient displacement and static stress analysis results determined by the geometrically exact beam analysis match perfectly with the finite element analysis results for the rectangular section and airfoil section blade models studied. It is considered that especially for the structural design of the airfoil sections of the blade, which requires many re-analyses due to frequent design changes in the detailed design stage, geometrically exact beam analysis can replace finite element method which requires longer modelling times to reflect the design changes.
Benzer Tezler
- Prefabrike yuvalı temelin dış yükler altındaki davranışının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
METİN AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN AYDOĞAN
- Üç faz asenkron motorlarda soğutma yönteminin ısıl başarıma etkilerinin sonlu elemanlar yöntemi ile tespitine katkılar
Contributions to the determination of the effects of cooling methods on the thermal performance of three-phase induction motors using finite element method
HASAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
- Linear and nonlinear progressive failure analysis of laminated composite aerospace structures
Laminat kompozit havacılık yapılarında doğrusal ve doğrusal olmayan ilerleyen hata analizi
MURAT GÜNEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Manuel şanzıman vites çatalının yapısal analizi ve biyomimetik yaklaşım ile topoloji optimizasyonu
Structural analysis and topology optimization of manual transmission shift fork using a biomimetic approach
BİLAL AKYÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESLİHAN ÖZSOY
- Schwedler ve Lamella tipi çelik kubbelerin yapısal davranışlarının incelenmsi
Investigation of the structural behavior Schwedler and Lamella type steel domes
RAWAN KOURANI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiKarabük Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FETHİ ERTENLİ