Uçak kanatlarındaki titreşimlerde kanatçık etkisi

Abstract

Uçak kanatları uçuş esnasında aerodinamik kuvvetlerin etkisi altında olup bu kuvvetler titreşimlere neden olmaktadır. Titreşimlerin kabul edilebilir değerlere düşürülmesi ile hava araçlarının uçuş özelliklerine olumlu katkı yapılmaktadır. Bu nedenle hem tasarım hem de üretim aşamalarında uçak kanatlarının titreşim analizinin yapılması mühendislik çalışmalarında büyük öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, NACA 2412 profiline sahip uçak kanadı prototipi ve dört farklı kanatçık tasarlanmış ve PLA filament malzemesi ile imal edilmiştir. İmalatlar 3D yazıcı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Rüzgâr tüneli ile farklı kanatçık tipleri için titreşim değerleri ölçülmüştür. Farklı tipte kanatçıkların, uçak kanadı titreşimlerini etkilediği belirlenmiştir. Kanatçık kullanımı motor kaynaklı titreşim genliğini azaltmıştır. NACA 2412 kanat profilinin Pulse MTC ve Abaqus yazılımlarıyla doğal frekans ve mod şekilleri elde edilerek karşılaştırılmıştır. Deneysel ve sayısal çalışma arasında bir uyum gözlenmiştir.

Aircraft wings are under the influence of aerodynamic forces during flight and these forces cause vibrations. Reducing vibrations to acceptable values makes a positive contribution to the flight characteristics of aircraft. Therefore, vibration analysis of aircraft wings in both design and production stages is of great importance in engineering studies. In this thesis, an aircraft wing prototype with NACA 2412 profile and four different aileron designs and PLA filament material were produced. Productions were carried out with the help of 3D printer. Vibration values were measured for different types of fins with the wind tunnel. It has been determined that different types of fins affect aircraft wing vibrations. The use of fins reduced the amplitude of the vibration caused by the motor. NACA 2412 wing profile was compared with Pulse MTC and Abaqus software to obtain natural frequency and mode shapes. A concordance between experimental and numerical study was observed.