Uçak Kanatlarının Tasarımı ve Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Yapısal Analizi
Özgün GÜNAY1*, Mahmut ÖZBAY2
1Gazi Üniversitesi, Ankara , Türkiye
2Gazi Üniversitesi, Ankara , Türkiye
* Corresponding author: ozgungunayy@gmail.com
Presented at the 3rd International Symposium on Innovative Approaches in Scientific Studies (Engineering and Natural Sciences) (ISAS2019-ENS), Ankara, Turkey, Apr 19, 2019
SETSCI Conference Proceedings, 2019, 4, Page (s): 660-666
Published Date: 01 June 2019
Kanat uçağın kaldırma kuvveti üreten bileşenidir. Kanat uçağın mevcut ağırlığından dolayı meydana gelen yer çekimi kuvvetini, ürettiği kaldırma kuvveti ile yener ve uçağın havada kalmasını sağlar. Kanat sahip olduğu aerodinamik profiller sayesinde kaldırma kuvveti üretir. Uçak kanadı için gerekenler yüksek rijitlik, yüksek dayanım, yüksek tokluk ve düşük ağırlıktır. Kaburga(Ribs) ve kiriş(Spars) kullanarak uçak kanadı tasarımı, 3D modelleme yazılımı CATIA V5R21 yardımıyla yapılmıştır. Uçak kanatları için kullanılan malzemeler çoğunlukla Alüminyum alaşımlarıdır. Bu araştırmada Alüminyum alaşımın Al 2024- T3 yanı sıra Epoxy Carbon UD1* (395 GPa), Epoxy S-Glass UD1*, Epoxy E-Glass UD1*, Epoxy Carbon Woven (395 GPa) gibi kompozit malzemeler kullanıldı. (1* UD: Unidirectional) Yük uygulanarak oluşan gerilmelerin belirlenmesi için statik analiz yapıldı. Kanadın üzerine gelen titreşimlerin frekanslarını, yönlendirilmiş deformasyonları ve frekanslardan kaynaklanan gerilmeleri belirlemek için, modal analiz yapıldı. Deformasyon ve yük çarpanını belirlemek için burkulma analizi yapıldı. Bütün sonuçlar kıyaslanarak kanat yapımı için en uygun malzemenin seçilmesi sağlandı. Analizlerin tamamı bir sonlu elemanlar paketi olan ANSYS programında yapıldı. Bütün analizler tamamlandıktan sonra literatürde yapılmış daha önceki testler ile kıyaslanarak farklı kanat profili ve malzemeler kullanmanın olumlu ve olumsuz yönleri belirlendi.
Keywords - Kaburga(Ribs) ve Kiriş(Spars) kullanan Uçak Kanadı, Statik analiz, Modal analiz, Burkulma Analizi
1. https://www.cpdlr.com/notes-articles-engineering/285-design-and-structural-validation-of-aircraft-wing.html
2. The International Journal of Engineering And Science (IJES) " Finite Element Analysis of Aircraft Wing Using Composite Structure Dr.R.Rajappan, V.Pugazhenthi"
3. International Journal of Application or Innovation in Engineering & Management (IJAIEM) "Statistic and Dynamic Analysis of Typical Wing Structure of Aircraft using Nastran. Mr. Pritish Chitte, Mr. P. K. Jadhav, Mr. S. S. Bansode"
4. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE)" Finite Element Analysis of Carbon Fiber Reinforced Aircraft Wing Kirankumar Reddy , Sunil Manganshetty"
5. Amrutha P Kurian et al Int. Journal of Engineering Research and Applications " Linear Static Analysis of CFRP Aircraft Wing Dr. Alice Mathai, Amrutha P
Kurian, Bia Jacob "
6. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology Vol. 2, Issue 6, June 2013 “optimization of aircraft wing with composite material Shabeer KP1, Murtaza M A "
7. International Journal of Research in Engineering and Technology " stress analysis and fatigue life prediction of wingfuselage lug joint attachment bracket of a
transport aircraft Sriranga B.k, Kumar. R"
8. Design and Structural Analysis of the Ribs and Spars of Swept Back Wing by Mohamed Hamdan A, Nithiya kalyani, International Journal of Emerging Technology
and Advanced Engineering, (ISSN 2250-2459, ISO 9001:2008 Certified Journal, Volume 4, Issue 12, December 2014)
9. Optimal Topology of Aircraft Rib and Spar Structures Under Aeroelastic Loads by Bret K. Stanford, Peter D. Dunning, Journal of Aircraft
10. Two‐Spar Wing Stress Analysis: An Investigation into the Effect of Flexibility of Ribs by W.J. Goodey, M.A., A.F.R. Ae.S, Aircraft Engineering and Aerospace
Technology, ISSN: 0002-2667
11. Statistic and Dynamic Analysis of Typical Wing Structure of Aircraft using Nastran by Mr. Pritish Chitte, Mr. P. K. Jadhav, Mr. S. S. Bansode, International Journal of Application or Innovation in Engineering & Management(IJAIEM), Volume 2, Issue 7, July 2013
12. J Schijve 2009 Fatigue Damage in Aircraft Structures Not Wanted but Tolerated, International Journal of Fatigue .31,998-1011
13. Aircraft Design: A Conceptual Approach by Daniel P. Raymer Page 332-333
14. Theory Of Wing Sections by Ira H. Abbott and Albert E. Von Doenhoff
15. Aircraft Wing Panel Buckling Analysis: Efficiency by approximations by C.B. York and F.W. Williams (1 January 1998)
|
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License 4.0, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. |
