Ansys Helikopter İniş Takımı Analizi Örneği

Caner Özgür Özbaşlı

BEAM ELEMANI İLE HELİKOPTER İNİŞ TAKIMI ANALİZİ

Bu bölümde kızak tipi helikopter iniş takımına sahip olan, hafif ticari helikopterinin iniş takımının tasarımı yapılmıştır. Geometrinin kaba şekli aşağıdaki gibidir.

Gerilmelerin köşelerde düzgün dağılımı için F, H, G, I, D ve M noktalarından yuvarlatma yapılmıştır. Bu noktalardan 300 mm lik yuvarlatma ile geometri iyileştirilmiştir.

Helikopter düz iniş yaparken kızakta oluşacak maksimum gerilme ve maksimum yer değiştirme hesaplanmıştır.

Helikopterin kalkış ağırlığı 20000 Newton’dur. Buna göre yere indiğinde etki edecek olacak tepki kuvvetine göre çözüm yapacağız.

Geometrinin Oluşturulması;

Preprocessor è Modelling è Create è Keypoints è In Active CS

(0,0,0) Apply (250,0,0) Apply (2605,0,0) Apply (3050,0,0) Apply (3450,300,0) Apply (250,640,230) Apply (2550,640,230) OK.

Şimdi de mesnetlerin koyulacağı noktaları belirleyelim.

(250,640,812.5) Apply (250,640,1127.5) Apply (2550,640,730) Apply (2550,640,1210) OK.

Şimdi bazı noktaları Z ekseninde kopyalayacağız.

Preprocessor è Modelling è Copy è Keypoints

1, 2, 3, 4, 5 noktalarını seçip Z yönünde 1940 mm kopyalayacağız.

Number of Copies = 2

Z Offset in Active CS = 1940

Ok.

Preprocessor è Modelling è Copy è Keypoints

6 ve 7 noktalarını seçip Z yönünde 1480 mm kopyalayacağız.

Number of Copies = 2

Z Offset in Active CS = 1480

Ok.

Noktalar şu şekilde oluşacaktır.

Şimdi noktaları birleştireceğiz.

Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Lines è Straight Line

Köşelerden yuvarlatmalar içim;

Preprocessor è Modelling è Create èLines è Line Fillet

Her nokta için ayrı ayrı bu komutu kullanacağız. Yuvarlama yapılacak olan noktaya bağlı olan çizgiler seçilip OK dedikten sonra yuvarlatma yarıçapı olan 300 mm girilecek.

Fillet Radius = 300

Preprocessor è Element Type è Add/Edit/Delete è Add

Beam ; 2 Node 188

OK.

Kiriş kesiti için;

Preprocessor è Sections è Beam è Common Sections

Kesit olarak O profil kullanacağız.

İç yarıçap = 44 mm ; Dış yarıcap = 50 mm

Malzeme atamak için;

Preprocessor è Material Props è Material Models

Structural è Linear è Elastic è Isotrpic è EX =73800 MPa ; PRXY = 0.33

è Density è Density = 2.8e-6

Malzememizin Özellikleri; Alüminyum 2014-T4

Elastisite Modülü	73800 MPa
Poisson Oranı	0.33
Akma Mukavemeti	290 MPa
Yoğunluk	2,8e-6 kg/mm3

Çözüm Ağı oluşturmak için;

Preprocessor è Meshing è Size Cntrls è Manual Size è Lines è All lines

Size Element Edge Length = 25

Bu şekilde her çizgi 25 mm lik elemanlara bölünmektedir.

Preprocessor è Meshing è Mesh è Lines

NOT;

è Size and Shape araç menüsüne girdiğimizde karşımıza çıkan pencerede; Display of element seçeneğini On haline getirirsek oluşturduğumuz elemanlar görüntülenir. Yani geometrimizin sadece çizgilerden ibaret olmadığı açı çıkar. Bu şekilde analiz sonuçları hakkında daha ince yorumlar yapabiliriz.

Mesnet ve Yükler için;

Solution è Define Loads è Apply è Structural è Displacement è On Keypoints

Mesnet verilecek 4 nokta şekilde görülmektedir.

Solution è Define Loads è Apply è Structural è Pressure è On Beams

İniş takımının yere düz inişte yere değen elemanlara yük verilecektir.

20000 N / 2(2750mm) = 3,6364 N/mm lik bir basınç çizgi halinde dağılacaktır. 2 y ekseninde olacağını göstermektedir.

Yük ve Mesnetlerin son hali

Solution è Solve è Current LS

İle modelimizi çözüme vermiş olduk.

Sonuçları General Postproc kısmında görüntüleyeceğiz.

Gerilmeler için;

General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Nodal Solution

Açılan pencereden;

Yer Değiştirmeler için;

General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Nodal Solution

Açılan Pencereden;

Malzememizin Akma Mukavemeti = 290 MPa

Sistemin Emniyet Katsayısı = 1,5

Kullanacak Olduğumuz Emniyet Gerilmesi =193 MPa

Analiz sonucunda oluşan maksimum gerilme, emniyet gerilmesini geçmediğinden kızak tipi iniş takımı güvenle kullanılabilir.

Maksimum Yer Değiştirme = 13,83 mm