PROF. DR. YAVUZ YAMAN

Structural design and analysis of the mission adaptive wings of an unmanned aerial vehicle İnsansız bir hava aracının göreve uyumlu kanatlarının yapısal tasarım ve analizi

Bu çalışmada, göreve uyumlu kontrol yüzeylerine sahip bir kanadın yapısal tasarımı ve analizi yapılmıştır. Kanat, uçağın 5 g değerinde azami aerodinamik yükleme ile yaptığı manevralara dayanabilecek şekilde tasarlanmıştır. Kanadın yapısal modeli MSC/PATRAN paket programı kullanılarak oluşturulmuş, bu yapısal modelin analizleri MSC/NASTRAN paket programı kullanılarak yapılmıştır. Akabinde, tasarlanan kanat Türk Havacılık ve Uzay Sanayii A.Ş. (TUSAŞ-TAI) tarafında üretilmiştir. Sonlu elemanlar analizlerinden elde edilen sonuçlar, üretilen kanadın yer titreşim testleri yapılarak doğrulanmıştır. Karşılaştırmalı sonuçlar kanat modelinin uyumlamasında kullanılmış; alınan sonuçlar oluşturulan modelin son derece başarılı olduğunu göstermiştir.

Design and analysis of an equipment rack structure of a medium transport aircraft Orta büyüklükte bir nakliye uçağı için ekipman rafı tasarımı ve analizi

Bu çalışmada, orta büyüklükte bir nakliye uçağı için ekipman rafı tasarımı ve bu tasarım için sonlu eleman analizi yapılmıştır. Bir modernizasyon projesi için oluşturulan ekipman rafı uçaktaki ana yapılara göre konumlandırılmış ve boyutlandırılmış, önceden belirlenmiş olan güvenlik faktörlerini sağlayacak şekilde oluşturulmuştur. Tasarım çalışmaları Unigraphics programında yapılmış, sonlu elaman modelinin hazırlanmasında ve sonlu eleman analizlerinde MSC.Patran ve MSC.Nastran programları kullanılmıştır. El hesapları ile yapılmakta olan bağlayıcı analizleri için FORTRAN ve Microsoft Office Excel programları kullanılarak bu analizleri daha kolay ve hızlı yapacak olan iki adet program oluşturulmuştur. Bu programların MSC.Patran ve MSC.Nastran programları kullanılarak yapılan diğer sonlu eleman analizlerinde de kullanılabilmesi için kullanım prosedürleri şekillerle açıklanmıştır.

Multidisciplinary design of an unmanned aerial vehicle wing Bir insansız hava aracı kanadının çok yönlü tasarımı

Bu tezde, bir insansız hava aracı kanadının yapısal tasarımı, yapısal analizi ve üretilebilirlik analizi yapılmıştır. Farklı malzemelerden yapılmış üç tane kanat tasarlanmıştır. Alüminyum ve kompozit; prepreg ve ıslak serme ile yapılmış, olan kanat modelleri aynı uçuş koşulları altında aynı aerodinamik geometriye ve yapısal configurasyona sahiptirler. Üç kanadın yapısal tasarımı Unigraphics NX ile yapıldı. Sonlu eleman modeli MSC Patran paket programı kullanılarak yapıldı. Modellere yükler uygulandıktan sonra MSC Nastran ile yapısal analizi yapıldı. Son olarak FiberSIM paket programı kullanılarak prepreg kanat modelinin üretilebilirlik analizi yapıldı. Prepreg kanat modeli tez kapsamındaki çalışmalar sonucunda ağırlık, üretilebilirlik, seyir ve sağnak gerilim ve yer değiştirme koşulları düşünülerek en uygun tasarım seçildi.

Analysis and design of helicopter rotor blades for reduced vibrational level Helikopter rotor palalarının azaltılmış titreşim düzeyi için analizi ve tasarımı

Bu tezde, helikopter palalarının analiz ve tasarımı azaltılmış titreşim seviyesi için incelenmiştir. Bu amaçla kapsamlı bir döner kanatlı platform çözücüsü olan CAMRAD JA ile gradyan hesaplaması tabanlı bir eniyileme algoritması olan CONMIN’i eşgüdümlü çalıştıracak bir prosedür geliştirilmiştir. Bu prosedürde amaç palaların yapısal karakteristiklerini iyileştirerek titreşim seviyesini azaltmaktır. Bu amaçla palanın kütle ve sertlik dağılımları tasarım değişkenleri olarak seçilmiştir. Uygulaması muhtemel olmayan tasarımları önlemek için eniyileme analizleri sınırlandırılmıştır. Eniyileme prosedürü izole rotor ile birlikte ana rotor, gövde ve kuyruk rotorunu da içeren bütün bir helikopter konfigürasyonuna uygulanmıştır. İzole rotor için palanın vakum durumundaki doğal frekansları tahrik frekanslarından ayrıştırma yaklaşımı, bütün helikopter içinse rotor göbeğindeki aerodinamik ve pala tepkisi kaynaklı titreşim yüklerinin minimize edilmesi yaklaşımı kullanılmıştır. Her iki yaklaşım için titreşim karakteristiğindeki iyileşme ve palaların kütle ve katılık dağılımları karşılaştırılmış ve sonuçlar tartışılmıştır.

Design and analysis of a structural component of a heavy transport aircraft Ağır bir nakliye uçağına ait bir yapısal bileşenin tasarımı ve analizi

Bu tez ağır bir nakliye uçağına ait bir yapısal bileşenin tasarım ve analiz evrelerini sunmayı amaçlamaktadır. Tasarlanan bileşen olan ?yapısal bağlantı elemanı?, uçağın gövde montajında iki kaburganın ya da iki takviye kirişinin birbirine bağlantısını sağlayan arayüz elemanıdır. Uçak gövdesindeki çevresel güçlendiriciler olan ?kaburgalar? birbirlerine ?kaburga bağlantı elemanları? ile; boylamsal güçlendiriciler olan ?takviye kirişleri? ise ?takviye kirişi bağlantı elemanları? ile birleştirilmektedir. Tasarım evresinin başlangıcında, kaburga bağlantı elemanları ve takviye kirişi bağlantı elemanları için takip edilmesi gereken yapısal tasarım prensipleri anlatılmıştır. Bu tasarım prensipleri; tasarımın yapıldığı şirketin daha önceki uçak projeleri sırasında kazanmış olduğu deneyimlerden yararlanılarak listelenmiştir. Ön tasarım aşamasından sonra, ilgili yük koşulları altında bileşenlerin yapısal analizlerinin yapıldığı kavramsal tasarım aşaması gerçekleştirilmiştir. Yapısal analiz yöntemleri tanımlanmış ve tipik bir kaburga bağlantı elemanı ve takviye kirişi bağlantı elemanı analizi yapılarak örneklenmiştir. Tasarım prensipleri ve yapısal analiz metodlarına ek olarak, tasarımı yapılan bileşenlere ait kritik yük koşulu belirleme işlemi anlatılmıştır. Bununla birlikte; uçağın uçuş rejimleri hakkında fikir sahibi olunmuş, tasarlanan parçaların hizmet süreleri boyunca karşılaşacakları yük koşulları hakkında bilgiler edinilmiştir. Kaburga ve takviye kirişi bağlantı elemanlarının yapısal analizleri sırasında uygulanan yükler, uçağın global sonlu elemanlar modelinden elde edilmiştir. Bu bağlamda; tasarımı yapılan bileşenlerin içinde bulunduğu gövde parçasının global sonlu elemanlar modeline ait verifikasyon işlemleri de bu tez içinde anlatılmıştır. Son olarak, seçilen bileşenlerin tasarım ve analizi ile ilgili genel sonuçlar dile getirilmiş, gelecekte olası yapılabilecek benzer çalışmalar için öneriler sunulmuştur.