Design, modelling and analysis of morphing airfoils
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, HAVACILIK VE UZAY MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: BUĞRA KÖKSAL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Melin Şahin
Eş Danışman: Oğuz Uzol
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışma, basınç tahriki ile çalıştırılan hücre yapılarını kullanarak şekil değiştiren bir kanat profilinin tasarımını, sonlu eleman modellemesini ve analizini sunmaktadır. Seçilen temel kanat profilinin, hedef kanat profiline şekil değiştirebilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaca ulaşmak için öncelikle Altair® HyperWorks ortamında temel kanat profili olarak 500 mm kirişli ve 8 mm x 8 mm dış kesitli bir NACA 0012 kanat profili çizilmiştir. Bunu takiben, şekil değiştirmeden sorumlu hücre aktüatörleri tasarlanmış ve bu temel kanat profiline yerleştirilmiştir. Tasarım aşaması tamamlandıktan sonra Altair® HyperWorks aracılığıyla bir sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Hücre aktüatörleri için, sırasıyla, elastomerik odaları ve takviye halkalarını modellemek için Neo-Hookean hiperelastik ve izotropik malzeme modelleri kullanılmıştır. İzotropik malzeme ayrıca temel kanat profilinin geri kalanında da kullanılmıştır. Ardından, hücre aktüatörler içindeki gerekli basınç dağılımını hesaplamayı amaçlayan bir hedefleme algoritması geliştirilmiştir. NACA 2412 kanat profili, hedef kanat profili olarak seçilmiştir ve hedefleme algoritması aracılığıyla, şekil değiştirmeden sorumlu basınç dağılımları hesaplanmıştır. Son olarak, bu basınç dağılımları kanat profiline uygulanmış ve hem doğrusal hem de doğrusal olmayan sonlu eleman analizleri yapılmış ve sonuçlar şekil değiştirmiş yapılar şeklinde sunulmuştur. Mevcut çalışma, hedefleme algoritması yardımıyla hücre aktüatörlerinin gerekli basınç dağılımları hesaplanabilmekte ve basınç tahriki ile çalışan hücre yapılarını kullanan şekil değiştiren bir kanat profili tasarımının uygun basınç değerleri ile elde edilebileceğini de göstermektedir.