LEE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği-Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/19376

Gözat

Konu "aviation industry" ile LEE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği-Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Takviyeli panellerde burkulma sonrası perçin mukavemetinin incelenmesi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-19) İnce, Mustafa ; Kırca, Mesut ; 503211317 ; Malzeme ve İmalat
    Havacılık endüstrisi, uçakların performansını artırmak ve işletme maliyetlerini düşürmek için sürekli olarak daha hafif ve dayanıklı yapılar arayışındadır. Bu amaca yönelik çalışmalar, teknolojideki ilerlemelerle birlikte havacılık sektöründe kullanılan malzemelerin ve üretim tekniklerinin gelişmesine önemli ölçüde katkı sağlamaktadır. Geleneksel olarak uçak yapıları farklı parçaların, sac metal veya kompozit malzemeler kullanılarak üretilip ardından bir bağlayıcı yardımıyla birleştirilmesiyle oluşturulmaktadır. Bu yapılarda takviye elemanları ve ince cidarlı paneller sıklıkla kullanılmaktadır. Panel ile takviye elemanlarının bağlantısında sürtünme kaynağı gibi yeni yöntemler ortaya çıksa da sayısız avantajları nedeniyle perçinli bağlantılar yeni uçak yapılarında bile hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Panel ve takviye elemanları arasında yükleri aktaran perçinler, panellerin burkulma davranışında ve yapının genel performansında çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, perçin bağlantı elemanları kullanılarak tasarımı yapılmış takviyeli panellerde burkulma ve burkulma sonrası perçinlere gelen yüklerin incelenmesi ve dayanımlarının kontrol edilmesi amaçlanmıştır. Daha öne yapılan çalışmalarda genellikle yapının taşıyabileceği yükler ve burkulma sonrasın davranışlarının incelenmesi bizi perçinler üzerinde detaylı bir çalışma yapmaya motive etmiştir. Çalışmada ilk olarak perçin ile bağlantısı yapılmış takviyeli panellerdeki burkulma ve burkulma sonrası davranışlarını anlamak için literatürde mevcut bir deney çalışmasının sonlu elemanlar analiziyle doğrulanması gerçekleştirmiştir. Analiz modelinde takviyeli panel kabuk elemanlarla ve perçinler ise kiriş (beam) elemanlarla modellenmiştir. Ardından, burkulma modlarını elde etmek ve buna bağlı geometrik kusurları oluşturmak için ilk olarak doğrusal özdeğer analizi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra panelin kritik burkulma yükünü ve burkulma sonrasını davranışını elde etmek için geometrik olarak doğrusal olmayan bir sonlu eleman modeli gerçekleştirilmiştir. Analiz modeline hem geometrik hem de malzeme açısından doğrusal olmayan özellikler dahil edilmiş, daha sonra panelin nihai yükünü ve hasar modlarını elde etmek için genel statik adımlar kullanılarak doğrusal olmayan bir analiz gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analiz sonrasında, burkulma yüklemesi altında bu kiriş elemanlarına gelen eksenel ve kesme kuvvetleri elde edilerek, burkulma ve burkulma sonrasında perçinlerin mukavemeti incelenmiştir. Kabuk eleman analiz modeli ile gerçekleştirilen doğrusal olmayan burkulma analizleri sonucunda, kiriş elemanlara gelen kuvvetler incelendiğinde perçinli bağlantıların aynı anda hem kesme hem de çekme kuvvetlerine maruz kalabileceği görülmüştür. Bu durumda yapının emniyetli olması için perçinlerin dayanımının sadece kesme yüklerine göre değil, aynı zamanda çekme kuvvetlerinin hesaplamaya dâhil edildiği bir mukavemet kontrolünün yapılmasının önemli olduğu görülmüştür. Sonuç olarak bu çalışma, burkulma koşulları altında perçinlere gelen yüklerin belirlenmesi ve perçin davranışlarının detaylı bir şekilde ele alınmasıyla perçinlerin yapısal bütünlük ve performans üzerindeki etkilerini anlamak için yapılmış bir çalışmadır. Perçin bağlantılarına aynı anda etki eden kesme ve çekme yüklerinin perçinlerin burkulma sonrasın takviyeli panellerdeki kritik rolünü ve bu bağlantıların panellerin genel davranışına nasıl etki ettiğini anlamak, havacılıkta mühendislik tasarımlarının geliştirilmesinde önemli bir adım olarak değerlendirilmektedir.