Structural optimization of composite and aluminum horizontal tail plane of a helicopter
Kompozit ve alüminyum bir helikopter yatay kuyruk kanadının yapısal optimizasyonu
- Tez No: 547190
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- 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 tez, MSC.NASTRAN optimizasyon yetenekleri kullanılarak, alüminyum ve kompozit malzemeli helikopter yatay kuyruk kanadının yapısal optimizasyon çalışmalarını sunmaktadır. Yapısal tasarım süreci kavramsal tasarım aşamasından başlamaktadır ve CATIA kullanılarak yapısal yerleşim tasarımı gerçekleştirilmiştir. Ön tasarım aşamasında, çalışma, her iki malzeme için birden fazla tasarım değişkeniyle ve benzer kısıtlarla minimum ağırlık optimizasyonuna odaklanmaktadır. ANSYS kullanılarak aerodinamik yük hesaplaması yapılmıştır ve hem alüminyum hem de kompozit yatay kuyruk için ortak yük olarak basınç dağılımı kullanılmıştır. Yatay kuyruk sonlu elemanlar modeli MSC.PATRAN kullanılarak yaratılmıştır. Malzemelerin özelliklerine göre tasarım değişkenleri seçilmiştir. Alüminyum yatay kuyruk için, tasarım değişkenleri olarak kalınlık ve flanş alanları kullanılmıştır ve kompozit yatay kuyruk için esas olarak lamine kompozit panellerin kat sayılarına ve kat oryantasyonlarına dikkat edilmiştir. İmal edilebilirlik konuları dikkate alınarak, belirli tasarım değişkenleri kullanılmıştır. Farklı ağ boyutları, tasarım değişkenlerinin başlangıç değerleri ve tasarım kısıtlamaları için optimizasyonlar tekrar edilmiş ve optimizasyonların sonuçları incelenerek ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Yapılan optimizasyonlarda kısıtlamalar, dayanım ve yerel burkulma kısıtları olarak alınmıştır. Bu tezde kullanılan optimizasyon metodolojisinin, ön tasarım aşamasında yapıları optimize etmek için güvenilir sonuçlar verdiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents structural optimization studies of aluminum and composite material horizontal tail plane structure of a helicopter by using MSC.NASTRAN optimization capabilities. Structural design process starts from conceptual design phase, and structural layout design is performed by using CATIA. In the preliminary design phase, study focuses on minimum weight optimization with multiple design variables and similar constraints for both materials. Aerodynamic load calculation is performed using ANSYS and pressure distribution is used as the common loading for both aluminum and composite horizontal tail. Horizontal tail plane finite element model is created by using MSC.PATRAN. According to the characteristics of materials, design variables are chosen. For aluminum horizontal tail, thickness and flange areas are used as design variables; and for composite horizontal tail, attention is mainly focused on the ply numbers and ply orientations of the laminated composite panels. By considering manufacturability issues, discrete design variables are used. For different mesh sizes, initial values of the design variables, and design constraints, optimizations are repeated and the results of optimizations are examined and compared with each other. In the optimizations performed, constraints are taken as strength and local buckling constraints. It is shown that the optimization methodology used in this thesis gives confident results for optimizing structures in the preliminary design phase.
Benzer Tezler
- Structural optimization of a composite wing
Kompozit bir kanadın yapısal eniyilemesi
ÖZLEM SÖKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MEHMET AKGÜN
- Design and manufacturing of a high speed jet powered target drone
Yüksek hızlı jet motorlu hedef uçağı tasarımı ve üretimi
ENDER ÖZYETİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN NAFİZ ALEMDAROĞLU
- A mesophase pitch derived carbon foam: Effect of pressure and release time
Mezofaz zift bazlı karbon köpüğü: Basınç ve boşaltma süresinin etkisi
NAGEHAN GENCAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM EKİNCİ
PROF. DR. FERHAT YARDIM
- Partikül takviyeli alüminyum matrisli kompozit malzemelerin difüzyonla birleştirilmesi
Diffusion bonding of particulate reinforfed aluminum matrix composites
HATİCE MOLLAOĞLU ALTUNER
Doktora
Türkçe
2011
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TOPUZ
- Copper - diamond composite fabrication by electroforming process for thermal management applications
Elektroşekillendirme ile üretilen ısıl yönetim amaçlı bakır - elmas kompozit kaplamalar
GÖKÇE EVREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN