Nonlinear static aeroelastic behaviour of composite missile fins with interlaminar and intralaminar damage
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ZARİF ÖZGE ÖZKAYA
Danışman: ALTAN KAYRAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Aeroelastisite; yapılarda kararsızlığı tetiklediği, yük dağılımını değiştirdiği, kontrol etkinliğini etkilediği ve böylece hava aracının tüm performansına etki ettiği için; kaldırma yüzeylerinin statik aeroelastik davranışlarının doğru tahmin edilmesi önemlidir. Hava araçlarındaki kullanımı giderek yaygınlaşan kompozit materyaller gerek üretimi, gerek servisi sırasında oluşan kusurlar sebebiyle hasarlı olmaya meyillidir. Hasar oluşumu kompozit materyallerin doğasında olan ve önlenemeyen bir durumdur. Bununla birlikte bazı hasarların fark edilmesi de çok zordur. Bu sebeple, doğru bir tasarım için hasarlı kompozit kaldırma yüzeylerinin aeroelastik davranışları incelenmelidir. Bu çalışmada, laminalar içinde ve laminalar arasında hasar oluşturulan kompozit füze kanatçıklarının doğrusal olmayan statik aeroelastik davranışları incelenmiştir. Bu amaçla, laminalar arasında ve içinde farklı bölgelerde hasar bulunan kompozit füze kanatçıklarının 3 boyutlu sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Laminalar arası hasarlar, kompozit yapıdaki ayrılmaya en müsait olan hücum kenarı, firar kenarı ve kanatçığın ucu gibi bölgelerin açık bırakılıp; kalan kısımların yapışkan elemanlar kullanarak birleştirilmesiyle oluşturulmuştur. Laminalar içi hasarlar, füze kanadının manevraları sırasında maruz kalacağı aşırı yüklenmeyi simüle etmesi amacıyla sert bir hava akışına maruz bırakıldıktan sonra yapıdaki kritik bölgelerin rijitliğinin azaltılmasıyla modellenmiştir. Kritik bölgeler, kompozit füze kanatçığı üzerine uygulanan sert bir hava akışının Puck kriterine göre hasar gören bölgelerinin saptanmasıyla belirlenmiştir. Kompozit füze kanatçıklarının sadece laminalar içinde ve arasında ve hem laminalar içinde hem arasında oluşan hasar durumlarının kanatçıklar üzerindeki basınç dağılımını, kaldırma kuvvetini, deformasyonu ve gerilim durumunu nasıl etkilediğini görmek amacıyla, kanatçığın hasarlı ve hasarsız durumları için tek yönlü ve çift yönlü statik aeroelastik analizler yapılmış, sonuçlar karşılaştırılmıştır. Analizler sonucunda, laminalar içinde ve arasında oluşan hasar durumlarının kanatçıktaki gerilim durumuna etkilerinin yanı sıra kanatçıktaki kaldırma kuvvetinde de önemli değişiklere sebep olduğu bu sebeple de kontrol etkinliğini dolayısıyla füzenin tüm performansını etkileyebileceği görülmüştür.