Freeplay induced limit cycle oscillation prediction by using equivalent stiffness methodology

---

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: MURAT AYDIN

Danışman: Altan Kayran

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışma, eşdeğer sertlik yöntemini kullanarak serbest oynamanın bir uçak üzerindeki aeroelastik kararsızlık etkisini incelemektedir. Eşdeğer sertlik yönteminin ana motivasyonu, eyleyicilerle modellenmiş sonlu elemanlar modeli için de uygulanabilir olmasıdır. Offset moment yöntemi, Nastran'da CBUSH elemanı olan yay elemanı ile menteşe ekseni etrafındaki toplam dönme sertliğinin modellenmesini gerektirir. Eşdeğer sertlik metodolojisi ise yay veya eyleyici ile modellenmiş sonlu eleman modeli için uygulanabilirdir. Eşdeğer sertlik metodolojisini doğrulamak için 3 serbestlik dereceli (3 DOF) kanat profili ve kök bağlantısı gevşetilmiş AGARD 445.6 kanat kullanılmıştır. Doğrulama aşamasında ZAERO Doğrusal Olmayan Çarpıntı Modülü (NLFLT) kullanılmıştır. ODTÜ Çok Hafif Uçak Modeli (VLA), hem yay hem de eyleyici ile modellenerek eşdeğer sertlik metodolojisini komple bir uçakta uygulamak üzere seçilmiştir. Yapısal ve aeroelastik modeller MSC Nastran/Patran'da oluşturulmuştur. Uçus zarfından bir dizi nokta seçilmiş ve farklı serbest oyun açılarına sahip farklı uçuş koşulları için analizler yapılmıştır. Kontrol yüzeylerinin maksimum serbest oynama limitleri, ±0,12g'yi aşmaması gereken maksimum pilot koltuğu ivmelenmesi sınırlaması takip edilerek belirlenmiştir. Sonuçlar, irtifa dümeninin serbest boşluğunun pilot koltuğu ivmesi üzerindeki etkisinin en yüksek olduğunu ve en küçük serbest oynama sınırına sahip olması gerektiğini göstermektedir. Menteşe ekseni etrafında hem sıfır hem de nominal dönme sertliği için uçuş zarfında çırpıntı mekanizmasının bulunmamasından dolayı istikamet dümeninin LCO davranışı yoktur. Bu çalışmada, her bir kontrol yüzeyinin izin verilen maksimum serbestlik sınırlarının ayrı ayrı belirlenmesinin yanı sıra, birleşik kontrol yüzeyi serbestlik analizi de yapılmıştır. Sonuçlar, izin verilen maksimum serbest oyun limitlerinin belirlenmesinde, birleşik serbest oyun durumunun en kritik durum olduğunu göstermektedir.