Uçak kanadına kuş çarpmasının sph yöntemi ile analizi: Farklı hız ve çarpışma açılarının etkileri

Bu tez çalışmasında, uçak kanatlarına kuş çarpmasının yapısal etkileri farklı hız ve çarpma açıları altında Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. SPH, örgüsüz (mesh-free) yapısı sayesinde ani darbe ve yüksek defor masyon içeren olayların modellenmesinde sonlu eleman yöntemlerine kıyasla daha gerçekçi sonuçlar üretebilme potansiyeline sahiptir. Çalışmada, analizler ANSYS Au todyn yazılımında yürütülmüş; kuş modeli 1.8 kg ağırlığında bir martı olarak SPH parçacıklarıyla, kanat ise NACA0012 profiline sahip ve Al5083-H116 malzemesinden olacak şekilde modellenmiştir. Araştırma üç aşamalı olarak tasarlanmıştır: İlk aşamada düşey ve yatay düzlemlerde farklı açılarla ve 80, 160, 240 m/s hızlarda toplam 30 senaryo analiz edilmiş; yüksek hız ve dik açılarda hasarın kritik seviyelere ulaştığı, düşük hız ve eğimli açılarda ise yapısal bütünlüğün büyük ölçüde korunduğu gözlemlenmiştir. İkinci aşamada rib kalınlığı 4, 5 ve 6 mm olarak değiştirilmiş ve 5 mm kalınlığın rijitlik ile enerji emilimi arasında optimum denge sağladığı tespit edilmiştir. Üçüncü aşamada rib sayısı artırılarak yük dağılımının daha homojen hâle geldiği, ancak çarpma noktasının mesnete uzaklığının hâlâ belirleyici olduğu görülmüştür. Bu çalışma, yalnızca kuş çarpmasının etkilerini değerlendirmekle kalmayıp, farklı yapısal parametre kombinasyonlarının çarpma dayanımına etkisini bütüncül olarak irdeleyerek literatürdeki önemli bir boşluğu doldurmaktadır. Elde edilen sonuçlar, uçak kanatlarının darbe dayanımını artırmaya yönelik tasarım optimizasyonlarında kullanılabilecek özgün mühendislik verileri sunmaktadır.