İnsansız Hava Aracı Burun İniş Takımı Çatalı için Topoloji Optimizasyonu Uygulaması

Year 2023, Volume: 26 Issue: 4, 1393 - 1403, 01.12.2023

Müberra Rüveyda Koçak , İhsan Korkut

https://doi.org/10.2339/politeknik.1099868

Cited By: 3

Abstract

İniş takımı uçağın en önemli bileşenlerinden biridir. Uçağa gelen yükleri karşılamak, iniş anında darbeyi sönümlemek ve uçağın taksi yapmasına izin vermek iniş takımının görevleri arasındadır. İniş takımı, ana iniş takımı ve burun iniş takımından oluşur. Ana iniş takımı ve burun iniş takımı da kendi içinde alt bileşenlerden oluşur. Bu çalışmada burun iniş takımı alt bileşenlerinden olan çatal parçası için optimizasyon çalışması yapılmıştır. Optimizasyonun amacı, performansı ve tasarımı iyileştirmek, hafifletmek, talaş miktarını ve proses enerjisini azaltmaktır. Çatal parçasının optimizasyon çalışması için gerekli sınır koşulları verilerek, analiz ANSYS Workbench programında gerçekleştirilmiştir. Optimizasyondan sonra, analiz çalışmasında oluşan gerilme ve deformasyonlar optimizasyon öncesi sonuçlarla karşılaştırılarak çatal yapısı doğrulanmış ve yapısal değişiklikler oluşturularak ağırlık azaltılmıştır.

Keywords

Topoloji, optimizasyon, insansız hava aracı, burun iniş takımı çatalı

Application of Topology Optimization Method for Unmanned Aerial Vehicle Nose Landing Gear Fork

Abstract

Landing gear is one of the most important components of the aircraft. Among the tasks of the landing gear is to carry the loads coming on the aircraft, damping the impact at the time of landing and allow the aircraft to taxi. The landing gear consists of the main landing gear and the nose landing gear. The main landing gear and nose landing gear also consist of subcomponents in themselves. In this study, an optimization study was performed for the fork part, which is one of the lower components of the nose landing gear. The purpose of optimization is to improve performance and design, to lighten, to reduce the amount of chips and process energy. By giving the necessary boundary conditions for the optimization work of the fork part, the analysis was carried out in the ANSYS Workbench program. After the optimization, the fork structure was verified by comparing the stress and deformations formed in the analysis study with the results before optimization, and the weight was reduced by creating structural changes.

Keywords

Topology, optimization, unmanned aerial vehicle, nose landing gear fork

References

• [1] Infante V., Reis L., de Freitas M., “Failure analysis of landing gears trunnions due to service”, Engineering Failure Analysis, 41: 118–123, (2014).
• [2] Currey N. S., Aircraft Landing Gear Design: Principles and Practices, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Washington, D.C. (1988).
• [3] Infante V., Fernandes L., de Freitas M., Baptista R., “Failure analysis of a nose landing gear fork”, Engineering Failure Analysis, 41: 554-565, (2017).
• [4] Al-Bahkali, E.A., “Analysis of Different Designed Landing Gears for a Light Aircraft”, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering, 79: 406- 409, (2013).
• [5] Horak I.V., “Advanced Landing Gear Fatigue Test Method”, LMS Conference Europe 2006., Munich, (2006).
• [6] Deng Y., “Application of Shape Optimization in Landing-Gear Structural Design of Small Aircraft”, Mechanics in Engineering, 30: 47-51, (2008).
• [7] Briscoe D., ME 548 Aerostructures Final Project ANSYS Analysis Landing Gear.
• [8] Çalış Boyacı A., Tüzemen M.Ç., “Bütünleşik SWARA-MULTIMOORA Yaklaşımı ile Uçak Gövdesi için Malzeme Seçimi”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 8:768-782, (2020).
• [9] Steinegger R., “Fuel Economy as Function of Weight and Distance”, Zürcher Fachhochschule, 1-11, (2017).
• [10] Kryemadhi W., How Many Miles Do Airplanes Fly in The World Each Year? https://www.quora.com/How-many-miles-do-airplanes-fly-in-the-world-each-year, Erişim Tarihi:27.04.2022.
• [11] Farokhi S., Future Propulsion Systems and Energy Sources in Sustainable Aviation, John Wiley & Sons, 228-229, (2020).
• [12] Singh P., Pungotra H., Kalsi N. S., “On The Characteristics of Titanium Alloys for The Aircraft Applications”, Materials Today: Proceedings, 4(8):8971-8982, (2017).
• [13] Ovalı İ., Esen C., “ANSYS WORKBENCH”, 3.Baskı, KODLAB Yayın ve Dağıtım, İstanbul, (2018).
• [14] Öztürk A. M., Gündoğdu Ö., “İHA Kanatlarında Kullanılan Cam ve Karbon Elyaf Takviyeli Kompozitlerin Yapısal Performanslarının Sayısal Simülasyonlar ile İncelenmesi”, Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10:1928-1942, (2020).
• [15] Yurdakul M., Özbay O., İç Y.T., “Havacılık Alanında Kullanılan Alüminyum Alaşımlarının Seçimi”, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 17:1-23, (2002).
• [16] Altuğ K., “Uçak Yapımında Kullanılan Malzemeler ve Özelliklerinin İncelenmesi” Bitirme Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, (2003).
• [17] MATWEB, http://www.matweb.com., Erişim Tarihi: 07.03.2022.
• [18] Okudan A., “ANSYS ile Topoloji Optimizasyonu Sürdürülebilir Tasarım ve Üretim”, https://www.mmo.org.tr/sites/default/files/gonderi_dosya_ekleri/ANSYS%20ile%20Topoloji%20Optimizasyonu.pdf. Erişim Tarihi: 07.03.2022.
• [19] Burr A.H., Cheatham J.B., “Mechanical Analysis and Design. 2.ed., Prentice Hall, New Jersey, United States, (1995).