İnsansız model helikopterlerin iniş takımlarının düşme testlerinin deneysel ve sayısal analizleri
The experimental and the numerical analysis of drop tests for the landing gear of unmanned model helicopters
Yazar: ONUR YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. EZGİ GÜNAY
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Uçak Mühendisliği = Aircraft Engineering

Özet:
Bu çalışmada, kızak tipi iniş takımına sahip insansız bir hava aracının yere inişi esnasında iniş takımlarının maruz kaldığı yükler, bu yükler neticesinde yapıda oluşan gerilmeler ve deformasyonlar incelenmiştir. Bu incelemeler deneysel ve sayısal yöntemler olmak üzere iki ayrı koldan yürütülmüştür. Deney yapılan numuneler dört farklı tipte olup; 2024 T3, 7075 T6 ve 6061 T6 Alüminyum alaşımlarından imal edilmiştir. 

Dördüncü ve son numunede yuvarlak kesitli ve parantez şeklinde bükülen kızak köprüsü geometrisinin çarpma anında oluşan enerjiyi en iyi emen model olduğu sonucuna varılmıştır. Dördüncü deneyde test edilen model, Ansys sonlu elemanlar yazılımı ortamında da modellenerek deneylerden elde edilen çarpma anındaki yük verileri uygulanmıştır. Alınan gerinim, gerilme değerleri karşılaştırıldığında ölçülen en büyük gerilme değeri için 7,1% hata oranı ile sonlu elemanlar analizleri doğrulanmıştır. 

Çalışmada özetlediğimiz yayınlardan, kızak tipi iniş takımlarından istenilen özelliğin hava aracının yere inişi anında oluşan darbe enerjisini elastik bölgede deforme olarak yutması ve darbe etkisi kalktığında ilk haline geri dönmesi olduğu sonucuna varılmıştır. Dördüncü numunede elde edilen model hava aracının yere inişi esnasında plastik bölgeye geçerek kalıcı deformasyona uğramıştır. Bir optimizasyon modeli elde etmek amacıyla modelin cidar kalınlıkları arttırılarak analizler tekrarlanmış ve iniş takımının 1,5 kat emniyetli olduğu sonucuna varılmıştır. Bu sonuca göre iniş takımı modelimizin istenilen kriterlere uygun olduğu sonucuna varılarak çalışma tamamlanmıştır.
 















Bilim Kodu	:  625.03.02
Anahtar Kelimeler	:	hava aracı, iniş takımı, kızak tipi iniş takımı, helikopter, optimizasyon, sonlu elemanlar analizi, gerilme, gerinim, düşme testi, darbe 
Sayfa Adedi	:  111
Tez Yöneticisi	:  Doç. Dr. Ezgi GÜNAY

Abstract:
In this work, the loads exposed to an unmanned helicopter with a skid type landing gear the stresses and the deformations formed during landing are studied in detail. These studies are carried out by using experimental and computational methods. The experimental methods are conducted for 4 different types of specimens manufactured from 2024 T3, 7075 T6 and 6061 T6 Aluminium alloys. The experimental data of accelerations, stresses and strains are compared with FEA results obtained by using Ansys software.

After examination of recorded data at the instant of impact in 4th experiment, it is concluded that the cross tube specimen, manufactured from tube and bended in C-shape, is the optimum specimen to absorb the impact energy. Consequently, the loading data and model tested in the 4th experiment is used in Ansys FEA software. When stress and strain values are compared, the result of the finite element analysis is verified with a 7,1% error rate and the model is validated.
 
Accordind to references cited in the work, a skid type landing gear should absorb the whole impact energy formed during the landing by remaining in the elastic zone and afterward regain its original form by the end of impact duration. In 4th experiment, the specimen is undergone plastic deformation. Thus FE analysis is repeated in order to obtain an optimized model by changing the thicknesses and 1.5 times safer optimized model is obtained. The work is completed by conducting that the optimized landing gear model satisfies the desired criteria.
















Science Code	:  625.03.02
Key Words	:	aircraft, landing gear, skid type landing gear, helicopter, optimization, finite element analysis, stress, strain, drop test, impact
Page Number	:  111
Adviser	:  Assoc.Prof.Dr.Ezgi GÜNAY