T-38 Uçağına Ait Dorsal Longeronun Sonlu Elemanlar Analizi. Finite Element Analysis Of The Dorsal Longeron Of The T- 38 Aircraft

Benzer belgeler
BİR JET EĞİTİM UÇAĞI KOKPİTİNİN YAPISAL ANALİZLERİ

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

Makine Elemanları I. Yorulma Analizi. Prof. Dr. İrfan KAYMAZ. Erzurum Teknik Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

ORTA BÜYÜKLÜKTE BİR NAKLİYE UÇAĞININ EKİPMAN RAFI TASARIMI

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

BETONARME KESİT DAVRANIŞINDA EKSENEL YÜK, MALZEME MODELİ VE SARGI DONATISI ORANININ ETKİSİ

Malzeme yavaşça artan yükler altında denendiği zaman, belirli bir sınır gerilmede dayanımı sona erip kopmaktadır.

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

SONLU ELEMANLAR (FINITE ELEMENTS) YÖNTEMİ

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

MMU 420 FINAL PROJESİ

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

Ara Sınav. Verilen Zaman: 2 saat (15:00-17:00) Kitap ve Notlar Kapalı. Maksimum Puan

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

İstanbul Teknik Üniversitesi Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi

Erdener ve Yaman ÖZET DEVELOPMENT OF STRUCTURAL MODEL OF AN AIRCRAFT WING ABSTRACT

Saf Eğilme(Pure Bending)


BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

29. Düzlem çerçeve örnek çözümleri

KAFES TİPİ YELKAPAN KULELERİNIN RÜZGAR YÜKÜ ALTINDA MUKAVEMET ANALİZLERİ

YAPI MÜHENDİSLİĞİ BİLGİSAYAR UYGULAMALARI

L KESİTLİ KİRİŞTE KAYMA MERKEZİNİN ANSYS İLE VE DENEYSEL YOLLA BULUNMASI

GEMİLERİN MUKAVEMETİ. Dersi veren: Mustafa İNSEL Şebnem HELVACIOĞLU. Ekim 2010

Kaynaklanmış Farklı Çeliklerin Yorulma ve Kırılma Analizlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Gerçekleştirilmesi

DİŞLİ POMPA KAPAK KALINLIKLARININ BELİRLENMESİ

BETONARME YAPI TASARIMI -KOLON ÖN BOYUTLANDIRILMASI-

BİR ASANSÖR KABİNİ SÜSPANSİYONU İÇİN DÜŞME ANALİZİ

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

Beton Yol Kalınlık Tasarımı. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

RÜZGAR TÜRBİNİ KANAT BAĞLANTI NOKTALARINDA ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN KULLANILMASI

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

Hibrit ve Çelik Kablolu Köprülerin Dinamik Davranışlarının Karşılaştırılması

BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BAÜ MÜH.MİM. FAK. İNŞAAT MÜH. BL. ÇELİK KAFES SİSTEM TASARIMI DERS NOTLARI

Shigley s Mechanical Engineering Design Richard G. Budynas and J. Keith Nisbett

BETONARME-I 5. Hafta KİRİŞLER. Onur ONAT Munzur Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Tunceli

UZAYSAL VE DOLU GÖVDELİ AŞIKLARIN ÇELİK ÇATI AĞIRLIĞINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Statik ve Dinamik Yüklemelerde Hasar Oluşumu

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

Uzay Çatı Sistemlerinin ANSYS Paket Programı Kullanılarak Statik Analizi

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE FAKÜLTESİ

Kirişlerde Kesme (Transverse Shear)

RÜZGAR TÜRBİNİ KANAT BAĞLANTI NOKTALARINDA ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN KULLANILMASI

MMU 402 FINAL PROJESİ. 2014/2015 Bahar Dönemi

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

AKMA VE KIRILMA KRİTERLERİ

SÜLEYMAN DEMİ REL ÜNİ VERSİ TESİ MÜHENDİ SLİ K-Mİ MARLIK FAKÜLTESİ MAKİ NA MÜHENDİ SLİĞİ BÖLÜMÜ MEKANİK LABORATUARI DENEY RAPORU

REZA SHIRZAD REZAEI 1

MAK4061 BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE FAKÜLTESİ

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

MMU 420 FINAL PROJESİ. 2015/2016 Bahar Dönemi. Bir Yarı eliptik yüzey çatlağının Ansys Workbench ortamında modellenmesi

YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i?

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

SONLU ELEMANLAR YÖNTEMI ile (SAP2000 UYGULAMASI) 3D Frame Analysis. Reza SHIRZAD REZAEI

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

ENİNE DİKİŞLİ KAYNAK BAĞLANTILARINDA GERİLME ANALİZİ

RÜZGAR YÜKÜNÜN BİR TİCARİ ARAÇ SERVİS KAPISINA OLAN ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Burkulması Önlenmiş Çelik Çaprazlı Sistemler ile Süneklik Düzeyi Yüksek Merkezi Çelik Çaprazlı Sistemlerin Yapısal Maliyet Analizi Karşılaştırması

Perdeli-Çerçeveli Taşıyıcı Sistemli Binalarda Taşıyıcı Sistem Seçiminin Yapı Davranışı Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

ATLAS-SAHA VE ARAZİ GÖREVLERİNE YÖNELİK, MODÜLER VE YÜKSEK FAYDALI YÜK ORANLI MİKRO SINIFI BİR İHA TASARIMI, ÜRETİMİ VE TESTLERİ

UÇAK GÖVDE PANELLERİNDE AKUSTİK YÜKLEME ALTINDA OLUŞAN GERİLMELERİN İSTATİSTİKSEL ENERJİ ANALİZİ İLE İNCELENMESİ

Düzlem Kafes Sistemlerin ANSYS Paket Programı ile Optimum Geometri Tasarımı

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Genel Laboratuvar Dersi Eğilme Deneyi Çalışma Notu

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

BÜYÜK ORANDA ŞEKİL DEĞİŞTİREBİLEN KANAT YÜZEYLERİNİN AERODİNAMİK YÜKLER ALTINDAKİ DAVRANIŞLARI

GERİLME Cismin kesilmiş alanı üzerinde O

KALIN CİDARLI SİLİNDİR

Mukavemet-I. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

R 1Y kn R 1X R 1Z R 4Y R 3Y 4 R 4X R 3Z R 3X R 4Z. -90 kn. 80 kn 80 kn R 1Y =10 R 1X =-10 R 4Y =10 R 1Z =0 R 3Y =70 4 R 3X =-70 R 4X =0

DUMLUPINAR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ GÜZ YARIYILI

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

1 MAKİNE ELEMANLARINDA TEMEL KAVRAMLAR VE BİRİM SİSTEMLERİ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

MUKAVEMET-I DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ FİNAL ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI ARALIK-2018

BETONARME-II ONUR ONAT HAFTA-1 VE HAFTA-II

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1 BÖLÜM 2

PİLOTAJ YÜKSEK LİSANSI PROGRAMI HAVAYOLU NAKLİYE PİLOTU LİSANSI ATPL(A) DERS MÜFREDATI

GEMİ EĞİLME MOMENTİ ve KESME KUVVETİ KESİT ZORLARININ BUREAU VERITAS KURALLARI ve NÜMERİK YÖNTEM ile ANALİZİ

TRAKTÖR GÜVENLİK KABİNİ STATİK YÜKLEME DENEYİ SONLU ELEMANLAR BENZETİMİ

Kirişsiz Döşemelerin Uygulamada Tasarım ve Detaylandırılması

Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

ANOVA MÜHENDİSLİK LTD. ŞTİ.

MOMENT YENİDEN DAĞILIM

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi

3. İzmir Rüzgar Sempozyumu Ekim 2015, İzmir

PETEK YAPILI SANDVİÇ YAPILARDA KÖPÜK DOLGUNUN KRİTİK BURKULMA YÜKÜNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK TESPİTİ

MUKAVEMET-2 DERSİ BAUN MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ VİZE ÖNCESİ UYGULAMA SORULARI MART Burulma 2.Kırılma ve Akma Kriterleri

Sigma 31, , 2013 Research Article / Araştırma Makalesi EDUCATIONAL SOFTWARE DEVELOPMENT FOR DESING OF STEEL STRUCTURES LESSON

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

Eleco 2014 Elektrik Elektronik Bilgisayar ve Biyomedikal Mühendisliği Sempozyumu, Kasım 2014, Bursa

Transkript:

T-38 Uçağına Ait Dorsal Longeronun Sonlu Elemanlar Analizi Finite Element Analysis Of The Dorsal Longeron Of The T- 38 Aircraft Alaattin ATAÇ 1 Yasin DERELİ 2 ABSTRACT: Engineers developed the finite element method with the increasing need of speed and accuracy of analysis. This model is used for complex conditions which are difficult to be examined because of the loads and boundary. Most important task of Dorsal longeron is to increase the bending strength of the fuselage. It combines elements which aremain supporting structures such as frame and bulkhead. Since T-38 aircraft,that is used for basic pilot training, is started to be used in the combat readiness training; Dorsal Longeron which is the aircraft's structural component is exposed to different loads. So, the main manufacturer of the aircraft understands the need of this part's modernization. The vertical section of the horizontal longeron of the T-38 aircraft were modernized by replacing with a new steel. This study aims to analyse Finite element analysis of Dorsal Longeron and to evaluate the outcomes. Dorsal Longeron is divided into finite elements by using the CAD model. Boundary conditions and bending moment, fuel and air pressure loads coming on the dorsal plating tank were entered in the program that analyse finite element. The analysis was made and the results were analyzed. Keywords: T-38, Structural Analysis, Finite Element Method, Dorsal Longeron. ÖZET: Analizlerin hızlı ve doğruluk payının daha yüksek olmasına ihtiyacın artmasıyla, mühendisler sonlu elemanlar yöntemini geliştirmiştir. Bu model, yüklerin ve sınır koşullarının incelenmesinin zor olduğu karmaşık şekillere sahip durumlarda kullanılmaktadır. Dorsal longeronun en önemli görevi uçak gövdesinin eğilme mukavemetini artırmaktır. Bulkhead, frame gibi ana taşıyıcı yapı elemanlarını birleştirirler. Temel pilotaj eğitiminde kullanılan T-38 uçaklarının harbe hazırlık eğitimlerinde kullanılmaya başlanılmasından dolayı uçağın yapısal parçalarından olan Dorsal Longeron daha farklı yüklere maruz kalmıştır. Uçağın ana üretici firması tarafından bu parçanın modernize edilmesinin gerekliliği tespit edilmiştir. T-38 uçağının yatay longeronunun dikey kısmı (Al 7075-T6) çeşitli oranlarda 4130 Forged Steel ile değiştirilmiştir. Bu çalışma ile modernize edilen Dorsal Longeron un sonlu elemanlar analizi yapılması ve ortaya çıkan sonuçların değerlendirilmesi amaçlanmıştır. 1 Öğretim Görevlisi, Makine Mühendisi, Hv.Asb.MYO K.lığı, aatac1@tekok.edu.tr 2 Öğretim Görevlisi, Uçak Mühendisi, Hv.Asb.MYO K.lığı, tr.yasindereli@gmail.com 58

Dorsal Longeron, CAD modelinden yola çıkılarak sonlu elemanlara ayrılmıştır. Sınır şartları, eğilme momenti, dorsal tank kaplaması üzerine gelen yakıt ve hava basıncı yükleri sonlu elemanlar analizi yapan programa girilmiş, statik analizler yapılmış ve çıkan sonuçlar incelenmiştir. Anahtar Kelimeler:T-38, Yapısal Analiz, Sonlu Elemanlar Analizi, Dorsal Longeron. T-38 ABD'li Notrop firması tarafından üretilen jet motorlu eğitim uçaklarından biridir. T-38 iki motorlu yüksek irtifa süpersonik eğitim uçağıdır. Ayrıca dünyanın ilk ve en çok üretilen süpersonik eğitim uçağıdır. T-38 geleneksel konfigürasyon da küçük, kanat uçları geriye eğimli, tek dikey dengeleyicili, burundan dümenli uçaktır. Uçağın kalkıştan hemen önceki genel görünümü Şekil '1 de görülmektedir. Şekil 1: T-38 Talon Uçakta öğretmen ve öğrenci arka arkaya roket tahrikli fırlatmalı kokpitte uçarlar. Önemli parçalar bel hizasında bulunur böylece bakım elemanları kolaylıkla ulaşabilir. Uçağın bakımının kolay olması, son derece ekonomik ve çok üstün güvenilirlik rekoru bulunan yüksek performanslı bir uçaktır. Bu üstün özellikleri nedeniyle bir çok müttefik ülke tarafından kullanılmaktadır. T-38 695 metre gibi kısa pistlerden kalkış yapabilmektedir. Ayrıca 60 sn içinde 9000 metreye kadar yükselebilmektedir. Öğrenci pilotlar bu uçakta süpersonik uçuş teknikleri, akrobasi, kol uçuşu gece ve alet uçuşu eğitimini alabilmektedir. İlk T-38 uçuşunu 1959 yılında yapmıştır. 1961 den 1972'ye kadar 1100'den fazla uçak United States Air Force ( USAF )'a teslim edilmiştir (Bedke, 2009). Günümüz teknolojisine ayak uydurması için T-38 uçaklarına modernizasyon yapılmaktadır. Uçakların ömrünü gövde dayanıklılığı açısından 2020 yılına kadar uzatmak için Pacer Classic adında bir program yürülüğe konmuştur (Gill, 1996). Türk hava kuvvetlerine ait 55 adet T-38 ARI programı kapsamında Tusaş tarafından Modernize edilecektir. (TAI'nin Sesi, 2008). Bunun yanında aviyonik ekipmanlarda yapılacak revizyonlar ile bütün T-38'ler T-38C tipine dönüşmüş olacaktır. Şekil 2'de modernizasyon sonrası T-38C görülmektedir. 59

T-38 LONGERONLARI Şekil 2 : Modernizasyon sonrası T-38C Gövde longeronları yeterli dayanımı göstermeleri için 7075-T6 aliminyum alaşımdan üretilmiştir. Longeronlar gerekli mukavemeti sergileyecek şekilde her istayonda incelmekte, geometri ve üretilebilirlik limitleri doğrultusunda tasarıma sahiptir. Şekil 3'de T-38 uçağı üzerinde longeronlar dış hat çizgileri bulkhead istasyonları üzerinde gösterilmiştir. Şekil 3 : T-38 Longeron yerleşimi Longeronlar gövde yapısının eğilme dayanımını arttırmak olmakla birlikte birincil görevi eksenel çekme ve basma yüklerine dayanmaktır. (Niu, 1988). Longeronlar bulkhead yapılara ve framelere yaklaşık olarak 7 inch aralıklar ile sabitlenmiştir. Uçak üzerindeki konumları tanımlamak için istasyon terimi kullanılmıştır. İstasyonlar uçak burnundan itibaren bulunduğu konumun inch cinsinden sayısal değeri ile ifade edilmektedir. Dorsal longeron 270. istasyondan başlayıp 445. istasyonda sonlanmaktadır. Etkin yükler eksenel yükler ve gövde eğilmesinden kaynaklı yüklerdir. 270. istasyondan 400. istasyona kadar enine yükler ikincil yüklerdir. Bu yükler dorsal tank kaplaması üzerindeki yakıt ve hava basıncı yüküdür. Bu bölgede dorsal longeron sürekli kiriştir. Dorsal tank kaplaması boyunca yayılı yük uygulanmıştır ayrıca frame ve bulkheadlerden sabitlenmiştir. Dorsal longeron gövde kaplamalarını ve dorsal tank kaplamasını dengede tutmaktadır, dikme kolonlarının dengesinde kritik önemi yoktur. 60

Longeron üzerinde çeşitli gövde istasyonlarında eksenel çekme ve basma yükleri elde edilmiştir. Gövde kaplaması üzerindeki gerilme alanı longeronlar üzerinde basma yüküne (ΔP c ) neden olur. Bu yükler gövde eğilmesinden kaynaklanan basma yüklerine göre daha küçüktür. Basma yükleri (ΔP c ) T-38 gövde raporları temel alınarak belirlenmiştir (Thordarson, 1964). Dorsal tanktan kaynaklanan eğilme momentinin sebep olduğu enine yükler; a. Dorsal tank geometrisi b. Eğilme momenti denklemi c. Dorsal tank kaplaması üzerindeki yakıt ve hava basıncı değerleri kullanılarak elde edilmiştir. Dorsal kaplama çevresi boyunca Dorsal longeronun üst merkez hattı üzerindeki hava basıncı sabit kabul edilmiştir. Maksimum yakıt ve hava basıncı durumunda kritik eksenel yüklemeye maruz kaldığı kabul edilmiştir. MODELLEME, VALİDASYON VE ANALİZ Dorsal longeronun CAD modelinden yola çıkılarak sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Kanadın üç boyutlu modeli CATIA V5 programında olusturulmustur. Dorsal kirişin CAD çizimi Şekil 4'te görülmektedir. Şekil 4 : Dorsal longeron üç boyutlu CAD çizimi Sonlu elemanlar yöntemi; karmaşık geometriye sahip, analitik yöntemlerle sonuç elde etmenin zor olan yapıların çözümüne ulaşmanın daha kolay olduğu daha küçük alt parçalara bölünerek çözülmesini sağlayan sayısal bir yöntemdir. Günümüzde yapısal analizlerde ve akış analizlerinde maliyet, zaman ve gerçeğe yakın sonuçlar elde edilebilmesi gibi avantajlarından dolayı sıkça tercih edilmektedir. Bu çalışmada da sonlu elemanlar metodu tercih edilmiştir. PATRAN paket programı kullanılarak dorsal longeron sonlu eleman ağı oluşturulmuştur. Sonlu elemanlar ağı 5279 node ve 2500 Hex, 80 Wedge eleman kullanılarak oluşturulmuştur. Oluşturulan sonlu eleman modeli Şekil 5 te gösterilmiştir. 61

Şekil 5 : Sonlu elemanlar modeli Dorsal kiriş orjinalinde 7075-T6 alüminyum malzemeden üretilmiştir. Temel pilotaj eğitiminde kullanılan T- 38 uçaklarının harbe hazırlık eğitimlerinde kullanılmaya başlanılmasından dolayı uçağın yapısal parçaları daha farklı yüklere maruz kalmıştır. Uçağın ana üretici firması tarafından bu parçanın modernize edilmesinin gerekliliği tespit edilmiştir. T-38 uçağının yatay longeronunun dikey kısmı (Al 7075-T6) çeşitli oranlarda 4130 Forged Steel ile değiştirilmiştir. Her iki malzemenin mekanik özellikleri Tablo 1'de görülmektedir. Tablo 2 : Alüminyum ve çelik malzeme mekanik özellikleri (Davis, 1996) Malzeme Mekanik Özellikleri 7075-T6 4130 E (GPa) 71,7 205 υ 0,33 0,29 G (GPa) 26,9 80 ρ (Kg/m 3 ) 2810 7850 σ Ç (Mpa) 503 435 σ B (Mpa) 500 400 τ (Mpa) 331 435 Sınır şartı olarak longeronlar bulkhead yapılara ve framelere yaklaşık olarak 7 inch aralıklar ile sabitlenmiştir. Etkin yükler eksenel yükler ve gövde eğilmesinden kaynaklı yüklerdir. 270. istasyondan 400. istasyona kadar enine yükler ikincil yüklerdir. Bu yükler dorsal tank kaplaması üzerindeki yakıt ve hava basıncı yüküdür.. Dorsal tank kaplaması boyunca yayılı yük uygulanmıştır ayrıca frame ve bulkheadlerden sabitlenmiştir. Yüklerde uygulandıktan sonra oluşturulan model Nastran çözücüsü kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Dorsal longeron boyunca istasyonlardaki gerilme değerleri ve bazı istasyonlardaki strain gage sonuçları Grafik 1 de gösterimiştir. 62

Grafik 1 : İstasyonlardaki gerilme değerleri Dorsal kiriş üzerindeki 327, 362 ve 380 numaralı istasyonlardaki strain gage değerleri ve nastran sonuçlarının kıyaslanması Tablo 2'de görülmektedir Tablo 3 : İstasyonlardaki Strain Gage ve Nastran Sonuçları Konum F.S. Strain Gage(#)(Nakasone, 1978) Strain Gage Gerilme Değeri (MPa) Nastran Gerilme Değeri (Mpa) Yüzde Fark (%) Dorsal Longeron 327 362 380 14 Sol 155,132 159,56 2,85 15 Sağ 131 159,56 21,80 191 Sol 189,61 238,35 25,71 192 Sağ 206,84 238,35 15,23 181 Sol 248,21 255,13 2,79 182 Sağ 234,42 255,13 8,83 63

7075-T6 alüminyum malzemeden üretilen kiriş için Von-Mises gerilme dağılımı Şekil 6'da, dikey kenarı çelik ile değiştirilmiş kiriş için gerilme dayanımı Şekil 7'de gösterilmiştir. Şekil 6 : Alüminyum Malzeme Von-Mises Gerilme Dağılımı Şekil 7 : Çelik Malzeme Von-Mises Gerilme Dağılımı Malzemesi değiştirilen bölge için Von-Mises gerilme dağılımı çelik kullanılmadan önce Şekil 8'de kullanıldıktan sonra ise Şekil 9'daki Von-Mises gerilme dağılımı elde edilmiştir. Şekil 8 : 7075-T6 Alüminyum malzeme Von-Mises gerilme dağılımı 64

Şekil 9 : 4130 Forged Steel Malzeme Von-Mises Gerilme Dağılımı Analiz sonuçları incelendiğinde malzemesi değiştirilen bölgenin gerilme yoğunluğunun 250 MPa seviyelerinden 200 MPa seviyelerini azaldığı görülmektedir. Alüminyum çelik malzemeye göre daha sünek olduğu için deformasyon miktarıda azalmıştır. Maksimum gerilme 450 MPa civarında çok lokal bir bölgede kalmıştır. Bu lokal bölgeler haricinde gerilme değerleri 350 MPa değerini aşmadığı görülmektedir. Malzemelerin S-N grafikleri incelendiğinde bu gerilme değerlerinde alüminyumun kullanım ömrü çelik malzemenin yanında oldukca kısa kalmaktadır. Grafik 2 de 4130 St ve 7075 Al için S-N eğrileri maksimum yükleme altında oluşan gerilme şartlarında çeliğin 100000 çevrim sayısının üzerinde kaldığı görülmektedir. Grafik 2 : 4130 St ve 7075 Al için S-N grafiği (Fatigue Life Data, 2015) SONUÇ T-38 uçaklarının harbe hazırlık eğitimlerinde kullanılmaya başlanılmasından dolayı yapısal parçaları farklı yüklere maruz kalmaya başlamıştır. Uçak kullanım ömrünü uzatmak amacıyla longeronunun dikey kısmı (Al 7075-T6) çeşitli oranlarda 4130 Forged Steel ile değiştirilmiştir. Paket program yardımıyla sonlu elemanlara ayrılan longeron CAD modeli NASTRAN ile çözülmüştür. Yer değiştirme, gerilme ve gerinim değerleri göz önüne alınarak sonuçlar elde edilmiştir. Gerilme sonuçları elde edilerek statik yükler altında yorulma dayanımı incelenmiştir. Gerilme dağılımı önemli ölçüde değişmediği 65

gözlemlenmiştir. Orijinal parça 100000 çevrim sayısında kullanılırken çelik kullanımda yaklaşık sonsuz ömürlü hale gelmektedir. T-38 uçağının yatay longeronun dikey kısmı çelik malzeme ile değiştirilerek yorulma dayanımı arttırılmıştır. Üretimi eski olan bu uçaklar yapılan yapısal modernizasyonlar ile kullanım ömrü arttırılmıştır. İleriki çalışmalarda kiriş üzerinde çatlağın yorulma ömrü üzerindeki etkileri incelenerek analizler tekrarlanacaktır. KAYNAKLAR Bedke, C. M. (2009). United States Air Force Aircraft Accident Investigation Board Report. Aerospace Accident Investigations. Butler, A. (2015, Nisan 6). T-X Competition Fierce Despite GD, Alenia Split. Aviation Week & Space Technology. Davis, J. R. (1996). ASM Specialty Handbook. içinde Davis & Associates. asm.matweb.com: www.asm.matweb.com adresinden alındı Fatigue Life Data. (2015, Nisan). icme.hpc.msstate.edu. https://icme.hpc.msstate.edu/mediawiki/index.php/aisi_4130_steel adresinden alındı Gill, T. (1996). Pacer Classic aims for 50-year life: Measures to extend the life of the USAF's fleet of Northrop Grumman T-38 Talon advanced jet trainer aircraft. JANES DEFENCE SYSTEMS MODERNISATION. Grumman, N. (2009, Nisan 14). DefenceTalk. www.defencetalk.com: www.defencetalk.com/northropmarks-50th-anniversary-of-t-38-talon-first-flight-17679/ adresinden alındı Nakasone, J. D. (1978). T-38 Center Fusulage Nastran Model Validation. California: Northrop Corporation Aircraft Group. Niu, M. C. (1988). Airframe Structural Design. Conmilit Press LTD. TAI'nin Sesi. (2008). ARI Projesi'nin Ön Tasarım Gözden Geçirme Toplantısı. TAI'nin Sesi, 13. Thordarson, S. (1964). Center Fusulage Report. Northrop Norair. 66