Determination of flutter speed of nonlinear wings
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GÜNEŞ KÖSTERİT
Danışman: Ender Ciğeroğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Çırpıntı, belirli bir akış hızı, yani çırpıntı hızına ulaşıldığında aerodinamik kuvvetler sonucunda kanat veya levha benzeri yapılar üzerinde meydana gelen bir fenomendir. Çırpıntı, aşırı titremelere ve sonunda kanat yorgunluk arızasına yol açar. Çırpıntı fenomenine karşı birçok çözüm önerilmiştir. Hava akışının etkisi altındaki kanat veya levha benzeri yapılar, bağlantılar veya kullanılan malzemelerden dolayı doğrusal olmayan unsurlar içerebilir. Bu çalışmada, dönüşsel serbestlik derecesi ile bağlantılı yapısal doğrusal olmayan unsurların çırpıntı hızı üzerindeki etkisi, 2D kanat modeli kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışmada ele alınan yapısal doğrusal olmayan unsurlar yumuşak kübik sertlik, parçalı doğrusal sertlik ve serbest oynama (boşluk) doğrusal olmayan unsurlarıdır. Bu doğrusal olmayan unsurlar, uygulamada en yaygın olanlar olarak seçilmiştir. Ayrıca, doğrusal olmayan von Karman gerilme teorisi kullanılarak, kritik çırpıntı hızının belirlenmesi ve kare, paralelkenar ve yamuk düz kanat modelleri için çırpıntı sonrası LCO analizi yapılmıştır. Sonuçlar, ticari sonlu eleman çözümleri ve literatürde daha önce sunulan sonuçlarla doğrulanmıştır. Kanat üzerinde etkili olan aerodinamik kaldırma ve moment, Theodorsen'in düzensiz aerodinamiklerini kullanarak elde edilmiştir, bu sadece süpersonik akış için geçerlidir. Süpersonik durum çalışmaları için, aerodinamik kuvvetleri modellemek için piston teorisi kullanılmıştır. Literatürdeki çalışma, sistemde doğrusal olmayan unsurlar bulunduğunda diferansiyel denklemler için sayısal zaman ilerlemeli çözümler kullanır. Zaman ilerlemeli çözümler, bağlı HAD çözücüler ile de kullanılabilir; ancak bu çözücüler hesaplamalı masraf açısından çok maliyetlidir. Bu çalışmada, Newton'un metodu kullanılarak, Tanımlayan Fonksiyon Metodu (DFM) ve Harmonik Denge Metodu kullanılarak frekans alanında çırpıntı hızı elde edilmiştir. Elde edilen doğrusal olmayan özdeğer problemi, zaman ilerlemeli yöntemler olmadan Newton' un metodu ile çözülmüştür. Bu doğrusal olmayan unsurlar için elde edilen çırpıntı sonrası LCO sonuçları sunulmuş ve karşılaştırılmıştır.