ON THE MECHANICAL ASPECTS OF RING LASER GYROMETER DESIGN
HALKA LAZER DÖNÜÖLÇER MEKANİK TASARIMI ÜZERİNE
- Tez No: 595109
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUNCAY YALÇINKAYA
- 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: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Halka Lazer Dönüölçer (HLD) hassas bir navigasyon sensörüdür. HLD, sensör performansını etkileyen çevresel yüklere maruz kalmaktadır. Bu çalışma çevresel koşulların, özellikle sıcaklığın, HLD performansına etkilerinin belirlenmesini amaçlamakatadır. Sonrasında mekanik tasarımın temelleri kullanılarak bu zayıflıklara çözümler üretilmiştir. Bu geliştirme sürecinde en önemli adımlardan biri ışın yolu kontrolcüsünün (IYK) geliştirilmesidir. 5 farklı IYK tasarımı sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Analiz sonuçları piezo eyleyici ile yapılan mod tarama ve PZT geribesleme testleri ile doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlar farklı IYK tasarımlarının eksenel ve radyal sapma kabiliyetlerini göstermiştir. IYK aynasının radyal sapmasının HLD sinyalleri üzerindeki bozucu etkileri incelenmiştir. IYK tasarımlarının karakterizasyonu ayna boyutlarının optimize edilmesinin önemini ortaya çıkarmıştır. Duyarlılık analizi aracılığıyla aynanın temel bölümlerinin sapma davranışlarına etkileri ortaya konmuştur. IYK geliştirme çalışması, piezo eyleyici performansının erken tespitini sağlayan bir test düzeneğinin kurulumuyla tamamlanmıştır. Sıcaklık değişimilerinin bir diğer bozucu etkisi ısıl genleşme katsayısı farkı nedeniyle oluşan gerilmelerdir. HLD yapısının büyük bir bölümünde düşük ısıl genleşme katsayısına sahip cam malzemeler kullanılmaktadır. Buna rağmen, çalışma prensipleri gereği metal malzemelerin kullanıldığı bölümler de bulunmaktadır. Cam ve metal malzemelerin birlikte kullanıldığı bölümlerde bozucu viii gerilmeler oluşur. Bu gerilmelerin HLD performansı üzerine etkileri iki başlık altında incelenmiştir. Bunlardan ilki gerilmeler sonucunda lazer kanallarında görülen deformasyonlar, ikincisi ise sızdırmazlığın kaybıdır. Boyutsal kararlılık ve kavite gaz basıncının korunumu sensör çıktılarını etkileyen temel unsurdur. Öncelikle, bu unsurlarda meydana gelecek bozulmaların beklenen etkileri sonlu elemanlar yöntemi (SEY) ve deneyler yardımıyla açıklanmıştır. Gerilim gidermeye yönelik bir çözüm sunulmuştur. Özet olarak, havacılık endüstrisinde büyük yer tutan yapısal tasarımın HLD geliştirmesindeki payı açıklanmıştır.
Özet (Çeviri)
Ring Laser Gyroscope (RLG) is a widely used, precise navigation sensor. RLGs are exposed to environmental loads which disrupt the sensor performance. This study aims to characterize the effect of the environmental conditions on the RLG, especially the effect of the temperature. Then, using the essentials of the mechanical design, solutions are developed for these weaknesses. A crucial aspect in this process is the development of the path length controller (PLC). 5 different PLC designs are analyzed through finite element method and the results are validated experimentally using the piezo transducer by mode-scanning and PZT feedback tests. Obtained results illustrate the axial and the radial displacement capacity of different PLC designs. Characterization of different PLC designs also showed the importance of the size optimization for the mirrors. Another disruptive effect of the temperature loads is the rise of the stress because of the coefficient of thermal expansion (CTE). The main parts of the RLG is produced using Ultra Low Expansion (ULE) Glass. However, ULE Glass is bonded to metals for some functionalities. Detrimental stresses arise because of the CTE difference. These stresses affect the sensor performance by two separate mechanisms. First one is the deflection of the laser channel and the second one is the loss of the hermeticity. Obvious impacts of the instability are explained using finite element analysis and experiments, and a stress-relief technique is suggested. The vi contribution of the structural design on an RLG development is explained which is believed to be valuable for the aerospace industry.
Benzer Tezler
- Prediction of noise transmission in a submerged structure by statistical energy analysis
Su altı yapılarında istatistiksel enerji analiz yöntemi ile gürültü tahmini
BAHAR CAVCAR YAYLADERE
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
- Plato honlanmış silindirlerin tribolojik özelliklerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of plateau honed cylinder bore tribological characteristics
DORUKHAN GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGEN AKALIN
- Çeşitli adsorbanlar ile hümik bileşiklerinin adsorbsiyonu üzerine bir çalışma
Başlık çevirisi yok
SELMA KAYA
- Yapay zekâ ve sinyal işleme yöntemleri ile rulmanlarda taşlama yanığı hatasının tespiti
Detection of grinding burn defect in bearings with artificial intelligence and signal processing methods
NURDOĞAN CEYLAN
Doktora
İngilizce
2023
Mekatronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEZGİN KAÇAR
- Synthesis of some functional conducting polymers, characterization, Mott-Schottky analysis and sensor applications
Bazı fonksiyonel iletken polimerlerin sentezi, karakterizasyonu, Mott-Schottky analizi ve sensor uygulamaları
TOLGA KARAZEHİR
Doktora
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. MURAT ATEŞ