Akademik Veri Yönetim Sistemi
Albayrak M., Turan K., Yanen C., Erdem S., Dağ S., Kaman M. O.(Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2023 - 2025
Kompozit malzemeler son zamanlarda uçakların yapısal tasarımında
yaygın olarak kullanılmaktadır. Malzeme özelliklerinin avantajlarını en iyi
şekilde kullanmak için uçak gövde ve kanatlardaki güçlendirilmiş panellerde
hasar analizi yapabilmek çok önemlidir. Güçlendirilmiş paneller oluşturmak için
kompozit kirişler ve plak, genellikle yapıştırma veya kürleme yöntemiyle
birbirine bağlanır. Kompozit panelleri güçlendirmek için genişlik boyunca “T”,
“I” veya “U” şekilli profil kirişler kullanılabilmektedir. Geleneksel “T” ve
“I” şekilli profillere göre “U” şekilli (şapka) profiller ile güçlendirilmiş
kompozit plaklar daha iyi eğilme stabilitesine ve daha fazla burulma
rijitliğine sahiptir. Ancak bazı durumlarda U-profiller de yetersiz
kalabilmektedir. Yakıt tasarrufu, ağırlık ve dayanımın büyük önem taşıdığı
uçaklarda ideal profil yapısını ortaya koymak oldukça önemli ve
stratejiktir. Uçaklar uygulama ortamında
farklı yüklere sahip kalabilmektedir. Özellikle kuş, dolu vs. çarpması, aşırı
yağmur, rüzgar yükü sık karşılaşılan sorunlardır. İzotropik malzemelere göre
yapısı çok daha kompleks olan ortotropik malzemelerden üretilmiş bu tip
yapıların çoklu yükleme tipi altında davranışını analiz etmek ve optimum destek
yapısını ortaya çıkarmak, daha gerçekçi ve yenilikçidir. İşte bu çalışmanın amacı; uçak yapılarında güvenliği ve bütünlüğü
korumak için U-profil içine destek çubukları ekleyerek, yeni tip güçlendirilmiş
kompozit panel geliştirmek ve yapının mukavemetini artırmaktır. Güçlendirilmiş
kompozitlere eklenecek destek çubukları sonrasında öncelikle darbe testine maruz
bırakılacak, arkasından ezilme davranışı incelenecektir. Deneysel veriler sonlu
elemanlar analizi ile doğrulanacaktır. Doğrulama analizleri sonrasında projenin hedefi: çoklu yüklemeye maruz
destekli kompozitler için optimum profil geometrisinin belirlenmesidir. Proje
yönetimi; kompozit panellerin üretimi, darbe testlerinin yapılması, darbe testi
sonrasında ezilme testlerinin gerçekleştirilmesi, kompozit mekanik
özelliklerinin sayısal analizler için doğrulanması, LS-DYNA programı ile darbe
ve darbe sonrası ezilme testlerini içeren çoklu ilerlemeli hasar analizlerinin
yapılması, deneysel ve sayısal sonuçların karşılaştırılarak doğrulanması ve son
olarak parametrik çalışmalar ile optimum profil geometrisinin sayısal olarak
ortaya çıkarılması şeklinde özetlenebilir. Hali hazırda kullanılan desteksiz
profillere göre dayanım açısından daha yüksek olacağı beklenen model sayesinde,
uçak gövdesinin mekanik yönden kapasitesinin artırılması sağlanabilecektir.
Böylelikle ülkemizin havacılık sektöründeki süregelen yenilikçi çalışmalarına
kompozit malzeme mekaniği açısından önemli bir katkı sağlanacaktır.