Hava araçlarında kullanılan kompozit yapılarında darbeli yük koşullarında yapısal sağlık izleme
Structural health monitoring under impact loading conditions in composite structures used in aircraft
Yazar: ERSİN EROĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEYİD FEHMİ DİLTEMİZ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Uçak Mühendisliği = Aeronautical Engineering
Dizin: Polimer kompozitler = Polymer composites ; Sivil havacılık = Civil aviation ; Tabakalı kompozitler = Laminated composites ; Tahribatsız muayene = Nondestructive inspection ; Tahribatsız muayene sistemleri = Nondestructive inspection systems ; Tahribatsız muayene yöntemleri = Nondestructive inspection methods ; Ticari havacılık = Commercial aviation

Özet:
Yeni nesil hava araçlarının tasarlanmasıyla birlikte kompozit malzemelerin havacılıkta kullanımı günden güne artmaktadır. Kompozit malzemelerin kullanımı arttıkça, bu malzemelerin üretim sırasında ve kullanım ömürleri boyunca test edilmesi ve bakım yapılması gerekmektedir. Yapısal sağlık izleme kavramı, yeni nesil uçaklarda kestirimci bakım uygulamaları için yapısal durumun devamlı olarak izlenebileceği bir kavramdır. Bu çalışmanın amacı, havacılıkta kullanılan kompozit malzemeler üzerinde deneysel ve analitik bir yapısal sağlık izleme çalışması yürütmektir.
Uçak kompozit malzemeleri için kestirimci bakım uygulamalarından yapısal sağlık izleme kavramı araştırılmıştır. Bu yöntem için sensör teknolojilerinden gerinim ölçerler ile yapıdaki değişimler izlenmiştir. Yapısal test ortamı, bilgisayar yardımıyla sonlu elemanlar yöntemi ile de simüle edilerek incelenmiştir.
Araştırma bulguları olarak havacılıkta kullanılan önceden reçine emdirilmiş karbon bezi ile yapılan test numunesine gerinim ölçer entegrasyonu ile üzerindeki deformasyonları tespit edebilen bir parça elde edilmiş, test numunesinin test senaryosuna göre darbe yükleri karşı yer değiştirme cevapları deneysel olarak incelenmiş ve analitik sonuçlarla karşılaştırılmıştır.
Çalışmanın sonucunda, yapısal sağlık izleme kavramının gelişen teknoloji ile giderek daha fazla havacılık ve diğer sanayi uygulamalarında kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Bakım uygulamalarında hasarın oluşmadan önlenmesi ve en az maliyet ile gerçekleştirilecek üretim ve operasyon koşulları için hava araçlarında yapısal sağlık izlemenin kompozit yapılarında artan bir trend ile uygulanabileceği, operasyon ve elde edilecek veri yoğunluğu ile daha kesin ve doğru kestirimci bakım uygulamaların yapılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
With the new generation of aircraft, composite materials are becoming more common. As the use of composite materials increases, these materials need to be tested and maintained throughout their production and lifetime. Structural health monitoring is a way to continuously monitor structural health for future aircraft maintenance applications. An experimental and analytical structural health monitoring study on composite materials used in aerospace is the goal of this study.
The idea of structural health monitoring from predictive maintenance applications for aircraft composite materials was studied. For this method, changes in this structure were monitored with strain gauge from sensor technologies. The structural test environment was also analyzed using the finite element method on the computer.
It is concluded that the concept of Structural Health monitoring can be increasingly used in aerospace and other industrial applications with the developing technology. It is concluded that structural health monitoring in air vehicles can be applied with an increasing trend in composite structures to prevent damage before damage occurs in maintenance applications and for production and operation conditions to be realized with the least cost, and more precise and accurate predictive maintenance applications can be performed with the operation and data density to be obtained.
It is concluded that the concept of Structural Health monitoring can be increasingly used in aerospace and other industrial applications with developing technology. It is concluded that structural health monitoring in air vehicles can be applied with an increasing trend in composite structures to prevent damage before damage occurs in maintenance applications and for production and operation conditions to be realized with the least cost, and more precise and accurate predictive maintenance applications can be performed with the operation and data density to be obtained