Havacılık yapılarında kabuk üzerinde bulunan erişim kapaklarının yapısal etkinliğinin modellemesi ve incelenmesi
Modeling and investigation of the structural effectivity of access covers on the skin panel in aviation structures
Yazar: MURAT GÜNDOĞDU
Danışman: DOÇ. DR. TUNÇ APATAY
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Havacılık = Aviation

Özet:
Havacılık sektöründeki teknolojik gelişmeler daha hafif ve daha güvenli hava aracı tasarlama ihtiyacını arttırmaktadır. Günümüzde yapılan test sayılarının artması ve sonlu elemanlar yönteminin kullanılabilirliğinin yaygınlaşması ile uçak yapıları tasarlanırken ihtiyaç duyulan korunumlu yaklaşımlar da her geçen gün azalmaktadır. Uçak yapıları genel hatları ile yapısal dayanımdan sorumlu birincil yapılar, aerodinamik yüzey kalitesini arttırmak için kullanılan ikincil yapılar ve hava aracının uçuş eylemini gerçekleştirmesinden sorumlu olan sistem yapılarından oluşmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında uçak yapılarında ikincil yapı olarak kabul edilen erişim kapaklarının modelleme yöntemleri ve yapısal davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Geleneksel yaklaşımlarda, erişim kapakları yapısal yük taşıyıcı eleman olarak kabul edilmediği için üzerinde bulunduğu kabuk yapısında süreksizliğe neden olmaktadır. Oluşan süreksizlik çevre yapısal elemanlardan geçen yük miktarını arttırmaktadır. Çalışmanın ana amacı erişim kapaklarının yapısal davranışına farklı cıvata boşlukları ve farklı cıvata sayısının etkisini incelemek ve bu yapıların yük taşıma kapasitesini göstermektir. Erişim kapakları ana yapılara entegre edilirken kullanılan cıvatalar için açılan delikler belirli boşluk toleranslarına sahiptir. Çalışma kapsamında üç faklı boşluk toleransına ve üç farklı cıvata sayısına sahip farklı numuneler test edilerek karşılaştırmaları yapılmıştır. Sonrasında elde edilen test sonuçları sonlu elemanlar yöntemi ile doğrulanmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen veriler sonlu elemanlar modeli hazırlanırken ihtiyaç duyulan korunumlu yaklaşımların ortadan kaldırılmasını sağlayacak ve bunun sonucunda ana yapısal elemanlarda gereksiz ağırlık artışına engel olarak etkin tasarımlara yön verecektir.

Abstract:
Technological developments in the aviation industry increase the need to design lighter and safer aircraft. With the increase in the number of tests performed today and the widespread use of the finite element method, the conservative approaches needed while designing aircraft structures are decreasing day by day. Aircraft structures generally consist of primary structures responsible for structural strength, secondary structures used to increase aerodynamic surface quality, and system structures responsible for the aircraft's flight actions. Within the scope of this thesis, modeling methods and structural behavior of access doors, which are considered as secondary structures in aircraft structures, were investigated experimentally. In traditional approaches, access covers are not considered as structural load-carrying elements, causing discontinuity in the skin structure on which they are located. The resulting discontinuity increases the amount of load passing through the surrounding structural elements. The main aim of the study is to examine the effect of different bolt clearance and different bolt number on the structural behavior of access covers and to show the load carrying capacity of these structures. The holes drilled for the bolts used when integrating the access covers into the main structures have certain clearance tolerances. Within the scope of the study, different samples with three different bolt clearances and three different bolt numbers were tested and compared. Afterwards, these test results were verified by the finite element method. The data obtained as a result of the study will lead to effective designs by eliminating the conservative approaches needed while preparing the finite element model and as a result of preventing unnecessary weight increase in the main structural elements.