Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Selim EROĞLU
Danışman: Tunç Apatay
Özet:
Hava taşıtları tasarımında ağırlık azaltımı konusu, düşük yakıt tüketimi ve yüksek manevra kabiliyetine ulaşabilmek için her zaman en çok dikkat edilen kriterlerin başında gelmiştir. Hava araçlarına ait parça tasarımlarında malzeme dağılımının en iyi şekilde sağlanabilmesi için optimizasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Yapısal optimizasyon sayesinde tasarımı yapılan hava araçlarının şekil, boyut ve topoloji olarak en iyi duruma getirilmesi amaçlanmaktadır. Yapılan optimizasyon çalışmasının hedefleri: ağırlığın azaltılması, gerilimin azaltılması, rijiditenin artırılması, üretimin kolaylaştırılması ve maliyetinin düşürülmesidir. Topoloji optimizasyonu sınırları önceden belirlenmiş bir tasarım hacmi içerisinde, belirlenmiş sınır şartları ve yükler altında sayısal bir amaç fonksiyonu oluşturarak, parça ağırlığının en aza indirgenmesini sağlayan tasarım çalışmasıdır. Bu çalışmada optimizasyon algoritması, önceden belirlenmiş kısıtlar içerisinde en düşük ağırlığa sahip parça geometrisini oluşturmak için ilk hacimden başlayarak parça çıkarma işlemi gerçekleştirir. Bu çalışmada bir tandem uçağa ait basınç duvarının topoloji ve kalınlık optimizasyonu ile optimum geometrisi belirlenerek yapısal optimizasyon çalışması gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu optimizasyon çalışması sonrasında amaç geleneksel imalat yöntemleri ile üretilebilecek ve ağırlık değeri minimize edilmiş, maksimum katılığa ve optimum geometriye sahip basınç duvarı tasarımının elde edilmesidir. Elde edilen optimize modelin geometrisi oluşturulmuş ve referans model ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma neticesinde mekanik davranışlarda iyileşme ve ağırlıkta %18 avantaj elde edilmiştir. Bu sonuç topoloji optimizasyonunun tasarımda ne kadar önemli olduğunun bir kanıtıdır.
Anahtar Kelimeler : Yapısal optimizasyon, topoloji optimizasyonu, ağırlık azaltımı, havacılık endüstrisi