İnsansız hava aracına entegre edilmiş aviyonik birimin montaj braketlerinin rastsal titreşim ortamında deneysel ve teorik yorulma analizleri

Hava platformlarında yapılar birçok yükleme türüne maruz kalırlar. Yıkıcı hasarların oluşmaması için tasarım aşamasında bu yüklemelerin çok dikkatli bir şekilde ele alınması gerekir. Bu anlamda mühendislerin en büyük endişelerinden birisi yapının ömrünü azaltan ve yorulma hasarlarına sebep olan yüklemelerdir. Rastsal titreşimler hava platformlarında yorulma kaynaklı hasarların ana kaynaklarından birisidir. Bu tezde, aviyonik bir birimi insansız hava aracına entegre etmek için kullanılan alüminyum braketlerin yorulma ömür analizleri frekans düzleminde incelenmiştir. Yapının sonlu elemanlar modeli oluşturulmuş ve model deneylerle doğrulanmıştır. Gerçek çevresel koşulları analiz etmek için uçuş verileri operasyonel uçuş testi ile elde edilmiştir. Zaman düzlemindeki sinyaller frekans düzlemine çevrilmiş ve ivme Spektral Güç Yoğunluk fonksiyonları elde edilmiştir. Yorulma analizlerinde gerekli olan gerilme tarihçesi, doğrulanmış sonlu elemanlar modeli ve toplanan uçuş verileri kullanılarak elde edilmiştir. Braketlerin yorulma analizleri üç farklı şekilde ele alınmıştır. İlk olarak frekans alanı yorulma teorisini kullanılarak yorulma ömrünü hesaplayan bir Matlab kodu geliştirilmiş ve yapının ömrü elde edilmiştir. Geliştirilen Matlab kodunun güvenilirliğini test etmek için aynı analiz, ticari bir yorulma analizi yazılımı olan Ncode Design Life kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Her iki çözücünün de sonuçlarının birbirine çok yakın çıktığı tespit edilmiştir. Son olarak, hızlandırılmış uçuş verileri kullanılarak deneysel ortamda yorulma ömrünü test etmek için hızlandırılmış ömür testi gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, teorik hesaplamalar ile elde edilen sonuçların deneysel sonuçlara yeterince yakın olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Sonlu Elemanlar Modeli, Titreşime Dayalı Yorulma, Hızlandırılmış Ömür Testi