Bu bölümde hafif bir uçağın kanadının kafes yapısı üzerinde çalışacağız. Tek kanat üzerine gelecek olan yükü kaldıracak kafes sistem tasarlanacaktır. Hafif uçak olarak SIAT 223 Flamingo uçağı seçilmiştir.
Tek kanat üzerine gelecek toplam yük 8100 N`dur. Bu yük altında oluşacak gerilmeler ve yer değiştirmeler bulunmuştur. Buna göre malzemenin akma mukavemetine göre yapının sağlam olup olmadığına bakılmıştır.
Kanat profil yapısına ve kanat uzunluğuna göre kafes sistem tasarlanmıştır.
Uçağın genel boyutlar;
| Tam Boy: | |
| Tam Yükseklik: | |
| Genişlik: | |
| Kanat Boyu: | |
| Kanat Genişliği: | 1400mm |
Kanat Profili;
Öncelikli olarak; Fileè Change Directory ile kayıt yapacağımız klasörü belirleyelim.
Fileè Change Jobname ile çalışmamızın ismini belirleyelim.
Çözüm tipini soldaki ağaç yapının en üstünde bulunan Preferences menüsünü kullanarak belirleyeceğiz. Yapısal analiz çalıştığımızdan Structural seçeneğini tıklayacağız ve OK.
NOT: ANSYS boyutsuz bir yazılımdır. Biz çalışmamızda SI birim sisteminde milimetre ve Newton kullanacağız. Dolayısıyla bununla beraber basınç birimi N/mm2 = MPa kullanacağız.
Geometrinin Oluşturulması;
Preprocessor è Modelling è Create è Keypoints è In Active CS
Noktalar;
(0,0,0) Apply ; (335,-25,0) Apply ; (830,15,0) Apply ; (830,125,0) Apply ; (335,190,0) Apply (0,150,0) OK
Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Lines è Straight Line
Menüsü ile noktalara tıklayarak iki nokta arasında çizgi oluşturabiliriz. Aşağıdaki gibi noktaları birleştirebiliriz.
Burada aşağıdaki gibi bir pencere açılacaktır. Bu pencere oluşturduğumuz çizgileri z yönünde
Number of copies ; oluşturulacak kopya sayısı (geometrinin kendisi de dahil)
Kopya oluşturulduktan sonra geometrimiz izometrik görüntüde şu şekilde görünecektir. Geometrinin kendisi de dahil olmak üzere
Preprocessor è Modelling è Create è Lines è Lines è Straight Line
Çizgi oluşturma komutu ile 2 nokta arası birleştirmeler yaparak geometrimizi aşağıdaki şekle getirerek tamamlamış oluruz.
Şimdi eleman tipini belirleyeceğiz. Bunun için;
Preprocessor è Element Type è Add/Edit/Delete è Add
Link è 3D Spar 8 ; elemanını kullanacağız.
Kafes sistemimizdeki çubuklara kesit alanı vermeliyiz.
Preprocessor è Real Constants è Add/Edit/Delete
Açılan menüde Cross Sectional Area = 280 değerini girin ve OK. Yani 280 mm2 lik bir kesit alanı girmiş oluyoruz.
Preprocessor è Material Props è Material Models
Menüde; Structural è Linear è Elastic è İsotropic
Seçeneği ile malzeme özelliklerimizi atarız. EX = Elastisite Modülü (MPa); PRXY = Poisson Ratio
Elatisite Modülü = 72400 MPa ; Poisson Ratio = 0.33
Malzeme özellikleri atadıktan sonra Mesh atma kısmına gelmiş bulunmaktayız.
Preprocessor è Meshing è Size Cntrls è Manual Size è All lines
Bütün çizgileri bölmek için kullandığımız seçenek…
Açılan menüde NDIV = 1 ve OK. Tek elemana bölüyoruz.
Preprocessor è Meshing è Mesh è Lines
Açılan menüden Pick all diyerek bütün çizgilere mesh atmış oluruz.
Mesh atma(çözüm ağı oluşturma) işlemini tamamlamış olduk.
NOT; Size and Shape araç menüsüne girdiğimizde karşımıza çıkan pencerede;
Display of element seçeneğini On haline getirirsek oluşturduğumuz elemanlar görüntülenir.
Mesnet ve Yükleri belirleyelim.
Solution è Define Loads è Apply è Structural è Displacement è On Keypoints
Mesnet verilecek kanat kökündeki 6 nokta şekilde görülmektedir.
Solution è Define Loads è Apply è Structural è Force/Moment è On Keypoints
Kuvvet verilecek noktalar(18 nokta *kanat kökündekiler hariç) şekilde gözükmektedir. Açılan menüden FY yönünde -450 değeri girip OK diyoruz.
Solution è Solve è Current LS
İle modelimizi çözüme vermiş olduk.
Sonuçları General Postproc kısmında görüntüleyeceğiz.
èGerilme için;
General Postproc è Element Table è Define Table èè Add
Çıkan menüden By sequence num è LS seçili iken è LS,1 yazmamız gerekmektedir ve OK.
Gerilmelerin görüntülenmesi için;
General Postproc è Element Table è Plot Element Table
Basma ve Çekme Gerilmelerini daha iyi görebilmek için;
General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Line Elem Res
KırmızılarèÇekme Gerilmesi
MavilerèBasma Gerilmesi
èYer değiştirme için;
General Postproc è Plot Results è Contour Plot è Nodal Solution
Açılan menüden; DOF Solution è Displacement vector sum
Bu şekilde toplam yer değiştirmelere ulaşabiliriz.
Malzeme genel özellikleri;
| Elastisite Modülü | E = 72.4 GPa |
| Poisson Oranı | ρ = 0.33 |
| Akma Mukavemeti | Sigma = 414 MPa |
Emniyet katsayısını 1,5 alırsak emniyet mukavemeti;
Sigma_Emniyet =Sigma / 1,5 = 276 MPa
Maksimum gerilmemiz 276 MPa değerini geçmediğinden yapımız akmaya uğramamıştır.
Maksimum Gerilme è 169,886 MPa
Maksimum Yer değiştirme è
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder