F-16 savaş uçağı ana iniş takımı FS 341.80 yapısal parçasının kompozit malzeme mukavemet analizi
Composite material strength analysis of F-16 fighter aircraft main landing gear FS 341.80 structural part
Yazar: İLTERİŞ KAYA
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÇEVİK
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: ANSYS = ANSYS ; Karbon fiber takviyeli polimer = Carbon fiber reinforced polymer ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Savaş uçakları = Fighter aircrafts ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method

Özet:
Türk Hava Kuvvetleri'nin vurucu gücünü oluşturan F-16 savaş uçaklarında modernizasyon çalışmaları kapsamında harekât etkinliğini arttıracak çalışmalar sürekli olarak yapılmaktadır. 
Bu tez çalışmasında, hâlihazırda F-16 uçaklarında kullanılmakta olan alüminyum alaşımlı ana iniş takımı FS 341.80 kodlu yapısal parçasının geometrik yapısı, ağırlığı ve sınır şartları tespit edilmiştir. Mevcut parçanın, dört farklı senaryo durumunda maruz kaldığı kuvvetlere göre sonlu elemanlar analizi ANSYS yazılımı ile yapılmıştır. Ardından, aynı parçanın karbon fiber takviyeli kompozit malzemeden sonlu eleman modeli oluşturulmuştur. Önceki dört senaryoda uygulanan yükleme durumları yeni modele de uygulanmıştır. Her iki malzeme ile oluşturulmuş modellerdeki eşdeğer gerilme, eşdeğer toplam gerinim, maksimum kayma gerilmesi ve toplam deformasyon değerleri sayısal olarak hesaplanmıştır.
Her iki malzeme için elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda aynı yükleme ve sınır şartları için kompozit malzemedeki eşdeğer gerilme değerlerinde %0,8; eşdeğer toplam gerinim değerlerinde %12; maksimum kayma gerilmesi değerlerinde %0,7 ve toplam deformasyon değerlerinde %11,8 civarında azalma olduğu görülmüştür. Bunun yanında parçanın toplam ağırlığı 31,17 kg'dan 20,77 kg'a inmiş; yani, %33,37 oranında azalma sağlanmıştır. 
Bu gelişmenin, uçağın ağırlığı azaltmanın yanında yorulma ömrünü ve bakım süresini de uzatması beklenmektedir. Günümüz koşullarında analiz sonuçlarını sağlayacak kompozit malzeme üretimi maliyetli ve zor olacaktır. Ancak artan ihtiyaçlar ve gelişmekte olan teknoloji, bu üretimin çok uzak olmadığını göstermektedir.

Abstract:
Within the scope of modernization studies on the F-16 fighter aircraft, which constitute the striking power of the Turkish Air Force, studies are constantly carried out to increase the operational efficiency.
In this thesis study, the geometric structure, weight and boundary conditions of the currently used aluminum alloy main landing gear FS 341.80 structural part are determined. Finite element analysis is performed considering the forces that the existing part is exposed to in four different scenarios with ANSYS software. Then, a finite element model of the same part is generated using carbon fiber reinforced composite material. The loading conditions applied in the previous four scenarios are also applied to the new model. Equivalent stress, equivalent total strain, maximum shear stress and total deformation values in the models created with both materials are calculated numerically.
The results obtained for both materials are compared. As a result of the comparison, it is observed that there is a decrease of approximately 0.8% in the equivalent stress, 12% in the equivalent total strain, 0.7% in the maximum shear stress and 11.8% in the total deformation values of the composite material for the same loading and boundary conditions. In addition, the total weight of the part is reduced from 31.17 kg to 20.77 kg; that is, a reduction of 33.37% is achieved.
This development is expected to reduce the weight of the aircraft as well as extend the fatigue life and maintenance period. In today's conditions, the production of composite materials that will provide the analysis results will be costly and difficult. However, increasing needs and developing technology show that this production is not far away.