Development of reduced order model for dynamic analysis of aircraft via global optimization
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık Ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: OĞUZHAN KÖSE
Danışman: Altan Kayran
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Uçak tasarımının ilk fazlarında analiz sürelerini kısaltmak, optimizasyon sürecine katkıda bulunmak indirgenmiş modeller sıklıkla kullanılır. Uçak tasarımının son safhalarında ise yer titreşim testlerinden sonra uçağın matematiksel modelini oluşturmak için indirgenmiş modellerden yararlanılmaktadır. Bu tezde, bir indirgenmiş model olan kiriş-çubuk modelinin oluşturulma süreci anlatılacaktır. Kiriş-çubuk modeli 3 boyutlu sonlu elemanlar modelinin 1 boyuta indirgenmesi amacıyla kullanılır. Kiriş-çubuk modeller uçak üzerindeki yükleri tahmin etmede ya da uçağın dinamik karakteristiğini yansıtmada kullanılabilir. Bu çalışmada, genel eniyileme yöntemi kullanılarak ODTÜ Çok Hafif Uçağının (VLA) kiriş-çubuk modeli oluşturulmuştur. Genel eniyileme yöntemi olarak karga arama algoritması bazı güncellemeler yapılarak kullanılmıştır. Ayrıca, kontrol yüzeylerini, kaldırma yüzeylerine bağlanırken yeni metodoloji geliştirilmiştir. Önerilen yöntemle oluşturulan kiriş-çubuk modeli ile uçak yapısının dinamik karakteristiklerinin örtüşmesi amaçlanmaktadır. Uçak yapısı homojen olmayan ve kompozit malzemeler içerse bile önerilen yöntemle kiriş-çubuk modelin dinamik karakteristiği yansıtması amaçlanmaktadır. Kiriş-çubuk model ile detaylı sonlu elemanlar modelinin doğal frekans ve titreşim şekilleri karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmayı yapmak için MSC NASTRAN sonlu elemanlar programının modal analiz çözücüsü kullanılmıştır. Daha sonra, kiriş-çubuk model kullanılarak çırpınma ve rüzgar tepkisi analizleri yapılmıştır ve sonuçlar detaylı sonlu elemanlar modeli ile yapılan analizlerle karşılaştırılmıştır. Detaylı sonlu elemanlar modeli ile kiriş-çubuk modelin sonuçlarının birbirleri ile uyuştuğu gözlemlenmiştir.