VI. ULUSAL HAVACILIK VE UZAY KONFERANSI UHUK-2016-01928-30 Eylül 2016, Kocaeli Üniversitesi, Kocaeli
1 Yavuz Yaman2
Üniversitesi, Ankara
ÖZET
ekte ve kambur azaltmahareketleri verebilecek mekanizma içinsonunda elde edilen sonuçlar düzlemsel dört-
, Bilgen, Ajaj, Friswell ve Inman,ve
günümüzde [Barbarino, Bilgen, Ajaj, Friswell ve Inman, 2011],
B
kleri Gürses, 2012
etmeyini, Lesieutre, Frecker ve Bharti, 2004].
boyunca boyunca incelenmektedir [Sofla, Meguid, Tan ve Yeo, 2010].
1 -posta: [email protected] Uzay Müh. Böl., E-posta: [email protected]
UHUK-2016-019
2
firar kesiminin , yani kamburyolu ise
ektir [Reed, Hemmelgarn, Pelley ve Havens, 2005]. Çizelge
Çizelge 1:
[Parker,1920] [Perkins, Reed ve Havens, 2004] DLR Finger Concept [Ricci, 2008]
[Antoni, 1932]DLR Belt-Rib [Campanile, Anders,
2004][Baker ve Friswell, 2008]
[Bryant ve Stewart, 1963]DARPA Smart Wing [Bartley-Cho, Wang, Martin, Kudva, West, 2004]
[Daynes, Weaver ve Potter, 2010]
Boeing [Zapel, 1978] [Elzey, Sofla ve Wadley, 2005]Flexsys, [Hetrick, Kota ve Ervin,
2013]
[Gilbert, 1981]Scissor Mechanism [Joo,
Sanders, Johnson ve Frecker, 2006]
Fish Bone [Woods, Bilgen ve Friswell, 2014]
UHUK-2016-019
3
YÖNTEM
nün belirlenmesine, uzuv kinematik sentez denilmektedir [Shigley ve Uicker, 1981]. ; istenilen hareket veya
sentezi; türü miktar sentezi; türü
ta [Chiang, 2000].
güvenilirdir [Eckhardt, 1998]. Düzlemsel dört-
i Konum Sentez Yöntemi
-çubuk -
uzvu, hareketi ve kuvveti bir sonraki uzva ileten biye
1987]. Düzlemsel dört-iki-çubuk vektör çiftleri veya ikililer (dyads) olarak tarif edilebilirler.
1: Düzlemsel Dört- in Tarifi
1'de ve ve vektör
ifade edilmektedirler ve
UHUK-2016-019
4
, ve
ve , ve ) bilinmemektedir. Fakat ifade
edilebilir: .
1
(1)
Denklem 1 düzlemsel dört-standart biçimi olarak kabul görmektedir [Sandor, Erdman, 1984]. Çizelge 2Denklem 1'deki seçilebilecek bilinmeyenler
Çizelge 2 'ler ve
Sentez Yöntemindeki Denklem, Bilinmeyen ( ve vektörlerdir.
Serbest Seçilebilecek
2 2 5 ( ) 3
3 4 6 ( ) 2
4 6 7 ( ) 1
5 8 8 ( ) 0
öteleme ve dönme hareketleri ( ) ve biyel
( )saptanabilir. Denklem 1,
, denklem ikilileri tüm bilinmeyenler için çözülebilir. Ave lenir.
(2)
matrisinin sadece birinci sütununda bilinmeyenler
(3)
(4)
UHUK-2016-019
5
Burada ifadeleri Denklem 2'deki (cofactors) ve sadece bilinen elemanlardan .
(5)
(6)
(7)
Denklemler 3 ve 4olarak hesaplanabilir [Sandor, Erdman, 1984].
ametredir ve
[Söylemez, 2000].
2: Düzlemsel Dört-
2'd ne görekuvveti de sürekli gösterir.
için, a
2 de gösterilen dört-çubuk 0AB0 üçgeni ile ABB0 üçge 0
n
(8)
UHUK-2016-019
6
Denklem 8'de ve
Grashof Teoremi: Düzlemsel dört-tam dönebil (360 [derece]) Grashof teoremi düzlemsel dört-bulundolmayan olarak -
ve kalan iki uzv da ve 9
(9)
Düzlemsel dört- 3'te görülmektedir [Wilson, Sadler, 1993].
Çizelge 3: Düzlemsel Dört-
Kol-Sarkaç Krank
Çift-Krank Sabit Uzuv
Çift-Sarkaç Biyel
Kritik Konumlu Mekanizma Herhangi Biri
Üçlü-Sarkaç Herhangi Biri
, 2007].
UYGULAMALAR
Düzlemsel dört- Burmester
göz önünde tutularak MATLAB-
iyi mekanizma seçilebilmektedir. Bu bildiride daha önceden belidört-
artacak, olacak biçimde pozisyonda olmak üzere 3 Uçak kanat
kise .
UHUK-2016-019
7
3: Hareket Ettirilmesi Amaçlanan NACA Tipi Kanat Kesitleri
3't
yönelim (orientation)'leri Çizelge
Çizelge 3:
X Eksenindeki Konum [birim]
Y Eksenindeki Konum [birim] [derece]
1 0.63747 0.05847 89.271
2 0.67682 0.08142 86.917
3 0.71617 0.10465 84.319
4 0.75519 0.12381 81.913
BMATLAB 4'deki gibi elde
UHUK-2016-019
8
4: )
ATLABmekanizma seçim . Mekanizma seçim
b [Söylemez, 2000] , denk
5 te sa -
5: Tasarlanan Düzlemsel Çift-
UHUK-2016-019
9
6olmayan, üçlü-
6: Tasarlanan Düzlemsel Üçlü-
5 ve 6 -krank tam döner öncelikle
tercih edilebilir.
SONUÇ
Bu çmsel dört- Burmester e
elde edilçift-
ATLAB
- -çubuk üretecek , b
m seçilecektir.
UHUK-2016-019
10
Kaynaklar
Antoni, U., 1932. Construction of flexible aeroplane wings having a variable profile, US Patent No.
Baker, D., Friswell, M.I., 2008. The design of morphing aerofoils using compliant mechanisms, 19th -9 Ekim
Barbarino, S., Bilgen, O., Ajaj, R.M., Friswell, M.I., Inman, D.J., 2011. A review of morphing aircraft, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Cilt.22, Haziran
Bartley-Cho, J.D., Wang, D.D., Martin, C.A., Kudva, J.N., West M.N., 2004. Development of high-rate adaptive trailing edge control surface for the smart wing phase 2 wind tunnel model, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Cilt.15, s.279-291
Bryant, G.D., Stewart, A.W., 1963. Variable camber airfoil, US Patent N
Campanile, L.F., Anders, S., 2005. Aerodynamic and aeroelastic amplification in adaptive belt rib airfoils, Aerospace Science and Technology, Cilt.9
Chiang, C.H., 2000. Kinematic design of planar mechanisms, Krieger Publishing Company, s.51-172
Daynes, S., Weaver, P., Potter, K., 2010. Device Which Is Subject to Fluid Flow, US Patent No.
Eckhardt, H.D., 1998. Kinematic design of machines and mechanisms, McGraw-Hill, s.377-387
Elzey D.M., Soa A.Y.N., Wadley H.N.G., 2005. A bio-inspired, high-authority actuator for shape morphing structures, Smart Structures and Materials 2003: Active Materials: Behavior and Mechanics, Proceedings of SPIE Cilt.5053
Friswell, M.I., 2012. Hierarchical models of morphing aircraft, 19th International Conference on Adaptive Structures and Technologies, Nanjing, Çin, 11-13 Ekim
Gilbert, W.W., 1981. Mission adaptive wing system for tactical aircraft, AIAA 80-1886R, Cilt.18, Temmuz
Hetrick, H.M., S., Ervin, G.F., 2013. Compliant structure design of varying surface contours, US Patent No. 8,418,966, 16 Nisan
Joo, J.J., Sanders, B., Johnson, T., Frecker, M.I., 2006. Optimal actuator location within a morphing wing scissor mechanism configuration, Smart Structures and Materials 2006: Modelling, Signal Processing, and Control, edited by Lindner, D.K., Proceedings of SPIE Cilt.6166
Mabie, H.H., Reinholtz, C.F., 1987. Mechanisms and dynamics of machinery, Fourth edition, John Wiley and Sons Company, Kanada
Martin P.J., 2007. Burmester curve and numerical motion generation of Grashof mechanisms with perimeter and transmission angle optimization in Mathcad, M.S. Thesis, New Jersey Institute of Technology, Ocak
Norton, R.L., 2004. Design of machinery an introduction to the synthesis and analysis of mechanisms and machines 3rd edition, McGraw-Hill
Morphing air vehicle concepts, UVW2010, International Unmanned Vehicle Workshop, ul, Türkiye, 10-12 Haziran
Parker, H.F., 1920. Variable camber rib for aeroplane wings, US Patent No. 1,341,758, 1 Haziran
Perkins, Reed, Havens, 2004. Adaptive wing structures, Smart Structures and Materials 2004: Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies, edited by Anderson, E.H., Proceedings of SPIE Cilt.5388, Bellingham
Ramrkahyani, D. S., Lesieutre, G. A., Frecker, M., Bharti, S., 2004. Aircraft structural morphing using tendon actuated compliant cellular trusses, 45th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics & Materials Conference, Palm Springs, California, 19-22 Nisan
Reed, J.L., Hemmelgarn, C.D., Pelley, B.M., Havens, E., 2005. Adaptive wing structures, Smart Structures and Materials 2005: Industrial and Commercial Applications of Smart Structures Technologies, edited by White, E.V., Proceedings of SPIE Cilt.5762, Bellingham
Ricci S., 2008. Adaptive camber mechanism for morphing experiences at DIA-Polimi, Advanced course on morphing aircraft, Mechanisms a
UHUK-2016-019
11
Sandor, G.N., Erdman, A.G., 1984. Advanced mechanism design: Analysis and synthesis, Prentice-Hall, INC., New Jersey
Shigley, J.E., Uicker, J.J., 1981. Theory of machines and mechanisms, International edition, McGrawHill, Singapur
Sofla, A.Y.N., Meguid, S.A., Tan, K.T., Yeo, W.K., 2010. Shape morphing of aircraft wing: Status and challenges, Materials and Design, Cilt.31
Söylemez, E., 2000. Makine teorisi-
Wilson, C.E., Sadler, J.P., 1993. Kinematic and dynamics of machinery, 2nd edition, HarperCollins College Publishers, New York
Woods, B.K.S., Bilgen, O., Friswell, M.I., 2014. Wind tunnel testing of the fishbone active camber morphing concept, Journal of Intelligent Ma
Üniversitesi -
Zapel, E.J., 1978. Variable camber trailing edge for airfoil
