vi. ulusal havacilik ve uzay konferansi yyaman/publications/national/73.pdf vi. ulusal havacilik ve...

Click here to load reader

Post on 20-Feb-2020

0 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • VI. ULUSAL HAVACILIK VE UZAY KONFERANSI UHUK-2016-019 28-30 Eylül 2016, Kocaeli Üniversitesi, Kocaeli

    1 Yavuz Yaman2

    Üniversitesi, Ankara

    ÖZET

    ekte ve kambur azaltma hareketleri verebilecek mekanizma için sonunda elde edilen sonuçlar düzlemsel dört-

    , Bilgen, Ajaj, Friswell ve Inman, ve

    günümüzde [Barbarino, Bilgen, Ajaj, Friswell ve Inman, 2011],

    B

    kleri Gürses, 2012

    etmeyi ni, Lesieutre, Frecker ve Bharti, 2004].

    boyunca boyunca incelenmektedir [Sofla, Meguid, Tan ve Yeo, 2010].

    1 -posta: hlsahin@metu.edu.tr 2 Uzay Müh. Böl., E-posta: yyaman@metu.edu.tr

  • UHUK-2016-019

    2

    firar kesiminin , yani kambur yolu 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 2 Denklem 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. A ve 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 4 olarak hesaplanabilir [Sandor, Erdman, 1984].

    ametredir ve

    [Söylemez, 2000].

    2: Düzlemsel Dört-

    2'd ne göre kuvveti 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- bulund olmayan 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 beli dört-

    artacak, olacak biçimde pozisyonda olmak üzere 3 Uçak kanat

    k ise .

  • 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

    B MATLAB 4'deki gibi elde

  • UHUK-2016-019

    8

    4: )

    ATLAB mekanizma seçim . Mekanizma seçim

    b [Söylemez, 2000] , denk

    5 te sa -

    5: Tasarlanan Düzlemsel Çift-

  • UHUK-2016-019

    9

    6 olmayan, üçlü-

    6: Tasarlanan Düzlemsel Üçlü-

    5 ve 6 -krank tam döner öncelikle

    tercih edilebilir.

    SONUÇ

    Bu ç msel dört- Burmester e

    elde edil çift-

    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

View more