AI Summary & Key Takeaways
AI InsightAs a result of the study, the buckling load increased by 25% and the structural weight decreased by 3.46%.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Abstract With the advancement of technology, materials and production methods in the unmanned aerial vehicle (UAV) sector have undergone significant evolution. During the early production of aircraft, low strength materials were commonly used as structural components. Considering the developments in today's aviation industry, it has been observed that production technologies have evolved into innovative methods such as composite materials, additive manufacturing and integrated structures. In this study, structural design and buckling analyses were performed for the surface of UAV wing using composite material. Optimization was performed to increase the buckling load and reduce the Equivalent Stress. Plate thickness, rib thickness and stiffener thickness were selected as parameters for optimization. Linear buckling and optimization were carried out for each defined parameter. Lower and upper limits were specified for the parameters. The study achieved optimal results for structural design and buckling analysis values using the Genetic Algorithm as the optimization method. The final structure optimized by Genetic Algorithm is compared with the initial structural design and buckling analysis results. The conducted buckling analyses were performed on a three-stiffener and two-rib plate. As a result of the study, the buckling load increased by 25% and the structural weight decreased by 3.46%.
Özet
Gelişen teknolojiyle birlikte havacılık sektöründe kullanılan malzemeler ve üretim yöntemleri önemli ölçüde evrim geçirmiştir. İlk uçakların üretildiği dönemde, yapı malzemesi olarak genellikle düşük mukavemetli malzemeler seçiliyordu. Ancak günümüzde, havacılık endüstrisi büyük ölçüde kompozit malzemeler, 3D yazıcılar ve entegre yapılar gibi yenilikçi teknolojilere yönelmiştir. Bu yönlenme uçak yapılarının yapısal dayanımlarını önemli ölçüde arttırmış ve daha güvenli uçuşların önünü açmıştır. Bu çalışmada, bir insansız hava aracı (İHA) kanadının üst plakası için kompozit materyal kullanılarak yapısal tasarım ve burkulma analizleri yapılmıştır. Yapılan çalışmada doğrusal burkulma analizlerine yer verilmiştir. Problemde tanımlanan her bir parametre için optimizasyon yapılmıştır Optimizasyon yapılırken belirlenen parametreler için alt ve üst sınır tanımlamaları yapılmıştır. Yapılan çalışmada, optimum yapısal tasarım ve burkulma analizi değerleri için en iyi sonuçlar bulunmuştur. Optimizasyon metodu olarak Genetik algoritma kullanılmıştır. Genetik algoritma ile optimize edilen plaka ilk bulunan yapısal tasarım ve burkulma analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada yapılan burkulma analizleri üç pekiştirici ve iki ribli bir plakada yapılmıştır. Yapılan analizler ve optimizasyon sonucunda burkulma yükünü %25 arttırılmış ve yapısal ağırlık değerini %3,46 azaltılmıştır.