Pekiştirilmiş Panellerin Sanal Testi

Abstract

Hava araçlarının yapısal tasarımında, güvenilirlik ve mukavemet kadar hafiflik de önem arz etmektedir. Uçaklarda, yüksek yakıt sarfiyatının önlenebilmesi ve faydalı yük taşıma kapasitesinin arttırılabilmesi için tasarımların optimum ağırlık ve mukavemet oranına sahip olması gerekmektedir. Bu çalışmada; aynı koşullar altında basma yüküne maruz kalan, farklı sayıda perçin sayısına sahip takviyeli panel tasarımları sonlu elemanlar metodu ile modellenmiştir. Amaç; perçin arası mesafenin perçin çapına oranının optimize edilmesiyle, panellerde en efektif perçin sayısının bulunmasıdır. Bu amaç doğrultusunda, ANSYS paket programıyla perçin pekiştirici takviyeli 8 farklı panel modellenmiştir. Her panelde Z tipi pekiştirici kullanılmıştır. Doğrusal olmayan burkulma analizleri, aynı sınır koşulları ve basma yükü altında gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda elde edilen “yer değiştirme-kuvvet” eğrisi grafiği referans alınarak ilk burkulma ve çökme yükleri elde edilmiştir. Sonlu elemanlar modelinde; perçinler arası mesafe ve perçin çapı oranı 4’den başlayıp 6.1’e kadar arttırılarak, ilk burkulma yükleri ve çökme yüklerindeki değişimler incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, perçin pekiştirici takviyeli modelde yapılan optimizasyon için gerilim yığılmalarını minimum yapan perçinler arası mesafe ve perçin çapı oranının 4,5 olduğu gözlemlenmiştir. Elde edilen bu orandan sonra burkulma yükü dayanımında kısmi düşüşler olmasına karşın çökme yükü dayanımında ciddi düşüşler meydana gelmektedir. Dolayısıyla 4,5 oranının çökme yükü dayanımını optimum derecede koruyan minimum oran olduğu sonucuna varılmıştır.