Buckling of metallic skin-stringer and sandwich panel structures: A comparative numerical study
Metalik kiriş-dış panel ve bal peteği sandviç panel yapılarının burkulması: Karşılaştırmalı nümerik bir çalışma
- Tez No: 850141
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Makine Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Defense and Defense Technologies, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, helikopter gövde kısımlarında kullanılan metalik kiriş-dış panel ve bal peteği sandviç panellerinin genel burkulma davranışı analiz edilmiştir. Farklı kiriş kesit alanlarına (z-, c- ve omega-kesiti) sahip metalik kiriş-dış ve üç varyanta sahip metalik bal peteği sandviç paneller (boyuna güçlendiricili, enine güçlendiricili ve güçlendiricisiz paneller) sonlu eleman simülasyonlarıyla incelenmiştir. Doğrusal özdeğer burkulma analizi, basit mesnetli sınır koşulları için kritik genel burkulma yükünü hesaplamak amacıyla kullanılmıştır. Genel burkulmaya karşı en dayanıklı kiriş-dış panelin omega kirişlerle güçlendirilmiş panel olduğu belirlenmiştir. Z kirişli panelin genel burkulmaya karşı en az dayanıklı konfigürasyon olduğu bulunmuştur. Omega kirişli panelin burkulma mukavemeti c ve z kirişli panellere göre sırasıyla yüzde 13,1 ve 15,6 daha yüksektir. Genel burkulmaya karşı en dayanıklı bal peteği sandviç panel konfigürasyonu enine güçlendiricili panel olarak belirlenmiştir. Güçlendirici içermeyen panelin genel burkulmaya karşı en az dayanıklı konfigürasyon olduğu bulunmuştur. Enine güçlendiricili panelin burkulma mukavemeti, boyuna güçlendiricili ve güçlendiricisiz panellerden sırasıyla yüzde 11,8 ve 12,6 daha yüksektir. Bal peteği sandviç paneller, kiriş-dış panellere kıyasla daha yüksek burkulma mukavemeti sergiler. Bal peteği sandviç panellerin kilogram başına kritik burkulma yükleri, kiriş-dış panellerinkinden daha fazladır. Metalik bal peteği sandviç paneller; yapısal, imalat ve çevresel gereksinimler göz önüne alındığında, helikopter gövdesinin yan panelleri olarak kullanılabilir ve birim ağırlık başına daha iyi burkulma performansı sağlayabilir. Yapısal gereklilikleri karşıladığı sürece helikopter gövdesinin farklı bölümlerinde iki panel konsepti de kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
In this study, global buckling behaviour of the metallic skin-stringer and honeycomb sandwich panels, which are used on the helicopter fuselage sections, is analysed. The metallic skin-stringer having different stringer cross sectional areas (z-, c-, and omega-section) and the metallic honeycomb sandwich panels in three variants (panels with longitudinal doublers, with transverse doublers, and without doublers) are examined with finite element simulations. The linear eigenvalue buckling analysis is used to calculate the critical global buckling load for simply supported boundary conditions. The most durable skin-stringer panel against the global buckling failure is determined to be the panel reinforced with the omega stringers. The panel with z stringers is found to be the least durable configuration against global buckling. The buckling strength of the panel with omega stringer is 13.1 and 15.6 percent higher than the panels with c and z stringers, respectively. The most durable honeycomb sandwich panel configuration against global buckling is determined to be the panel with transverse doublers. The panel without any doublers is found to be the least durable configuration against global buckling. The buckling strength of the panel with transverse doublers is 11.8 and 12.6 percent higher than the panels with longitudinal doublers and without any doublers, respectively. Honeycomb sandwich panels exhibit higher buckling strength compared to the skin-stringer panels. Critical buckling loads of the sandwich panels per kilogram are greater than those of the skin-stringer panels. Considering the structural, manufacturing, and environmental requirements, metallic honeycomb sandwich panels can be utilized as side panels of a helicopter fuselage and they can give better buckling performance per unit weight. Two panel concepts also can be used on different sections of a helicopter fuselage as long as they meet the structural requirements.
Benzer Tezler
- Post-buckling behaviour of metallic skin-stringer assemblies and buckling of composite flat panels
Kirişle güçlendirilmiş metal yapıların burkulma sonrası davranışı ve kompozit düz panellerin burkulması
ENES AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- A preliminary sizing tool for minimum weight aircraft wingbox structural design
Minimum ağırlıklı uçak kanat kutusu yapısal tasarımı için bir ön boyutlandırma aracı
MESUT MERT
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Towards online defect detection for adhesively bonded aerospace skin-spar interfaces
Havacılık yapılarındaki yapıştırıcı ile birleştirilmiş kabuk-kiriş arayüzeylerinde çevrimiçi hasar tespiti
BERKAN HALICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KORHAN ŞAHİN
- Effect of temperature on low velocity impact behaviourof glare material
Sıcaklığın glare malzemesinin düşük hızlı darbe davranışıüzerindeki etkisi
BURHAN ÇETİNKAYA
Doktora
İngilizce
2026
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
DR. İLHAN ŞEN
- Yapıştırıcıların genel özellikleri ve çekme gerilmesine maruz yapışma birleşmesinin analitik ve nümerik olarak incelenmesi
Başlık çevirisi yok
LEVENT KODAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEMEL KATİL