Metalik kiriş-dış panel ve bal peteği sandviç panel yapılarının burkulması: Karşılaştırmalı nümerik bir çalışma

Bu çalışmada, helikopter gövde kısımlarında kullanılan metalik kiriş-dış panel ve bal peteği sandviç panellerinin genel burkulma davranışı analiz edilmiştir. Farklı kiriş kesit alanlarına (z-, c- ve omega-kesiti) sahip metalik kiriş-dış ve üç varyanta sahip metalik bal peteği sandviç paneller (boyuna güçlendiricili, enine güçlendiricili ve güçlendiricisiz paneller) sonlu eleman simülasyonlarıyla incelenmiştir. Doğrusal özdeğer burkulma analizi, basit mesnetli sınır koşulları için kritik genel burkulma yükünü hesaplamak amacıyla kullanılmıştır. Genel burkulmaya karşı en dayanıklı kiriş-dış panelin omega kirişlerle güçlendirilmiş panel olduğu belirlenmiştir. Z kirişli panelin genel burkulmaya karşı en az dayanıklı konfigürasyon olduğu bulunmuştur. Omega kirişli panelin burkulma mukavemeti c ve z kirişli panellere göre sırasıyla yüzde 13,1 ve 15,6 daha yüksektir. Genel burkulmaya karşı en dayanıklı bal peteği sandviç panel konfigürasyonu enine güçlendiricili panel olarak belirlenmiştir. Güçlendirici içermeyen panelin genel burkulmaya karşı en az dayanıklı konfigürasyon olduğu bulunmuştur. Enine güçlendiricili panelin burkulma mukavemeti, boyuna güçlendiricili ve güçlendiricisiz panellerden sırasıyla yüzde 11,8 ve 12,6 daha yüksektir. Bal peteği sandviç paneller, kiriş-dış panellere kıyasla daha yüksek burkulma mukavemeti sergiler. Bal peteği sandviç panellerin kilogram başına kritik burkulma yükleri, kiriş-dış panellerinkinden daha fazladır. Metalik bal peteği sandviç paneller; yapısal, imalat ve çevresel gereksinimler göz önüne alındığında, helikopter gövdesinin yan panelleri olarak kullanılabilir ve birim ağırlık başına daha iyi burkulma performansı sağlayabilir. Yapısal gereklilikleri karşıladığı sürece helikopter gövdesinin farklı bölümlerinde iki panel konsepti de kullanılabilir.