Tez detayları

Static aeroelastic analysis of a generic slender missile using a loosely coupled fluid structure interaction method = Gevşek bağlı bir akışkan katı etkileşim yöntemi kullanılarak narin bir füzenin statik aeroelastik analizlerinin yapılması

Yazarlar:

Akgül, Mehmet

Yayıncı:

Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2011

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000309950

Anahtar sözcükler:

Makina Mühendisliği

Özet

In this thesis, a loosely coupled Fluid-Structure Interaction (FSI) analysis method is developed for the solution of steady state missile/rocket aeroelastic problems. FLUENT is used as the Computational Fluid Dynamics (CFD) tool to solve Euler equations whereas ANSYS is used as the Computational Structural Dynamics (CSD) tool to solve linear structural problem. The use of two different solvers requires exchanging data between fluid and structure domains at each iteration step. Kriging interpolation method is employed for the data transfer between non-coincident fluid and structure grids. For mesh deformation FLUENT?s built-in spring based smoothing approach is utilized. The study is mainly divided into two parts. In the first part static aeroelastic analysis for AGARD 445.6 wing is conducted and the results are compared with the reference studies. Deformation and pressure coefficient results are compared with reference both of which are in good agreement. In the second part, to investigate possible effects of aeroelasticity on rocket and missile configurations, static aeroelastic analysis for a canard controlled generic slender missile which is similar to a conventional 2.75? rocket geometry is conducted and results of the analysis for elastic missile are compared with the rigid case. It is seen that the lift force produced by canards and tails lessen due to deformations, stability characteristics of the missile decreases significantly and center of pressure location changes due to the deformations in the control surfaces.

Bu tezde, füze ve roket geometrileri için zamandan bağımsız akışkan katı etkileşimli analizler yapabilmek için gevşek bağlı akışkan katı etkileşimi analiz yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemde Euler denklemlerinin çözümü için hesaplamalı akışkanlar dinamiği analiz aracı FLUENT, doğrusal yapısal katı probleminin çözümü için ise ANSYS yazılımı kullanılmıştır. Akışkan ve katı problemleri için iki farklı yazılımın kullanılması her çözüm adımında yazılımlar arası veri transferini zorunlu kılmaktadır. Birbiri ile örtüşmeyen akışkan ve katı çözüm ağları arasında veri alış-verişi için Kriging yöntemi, çözüm ağı hareketlerinin modellenmesinde ise FLUENT içerisinde yer alan yay bazlı düzgünleştirici aracı kullanılmaktadır. Çalışma temel olarak iki bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde AGARD 445.6 kanadı için zamandan bağımsız akışkan katı etkileşimli analizleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar referans sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bükülme ve basınç katsayısı değerleri karşılaştırıldığında sonuçların referans değerlerle örtüştüğü gözlemlenmektedir. İkinci kısımda ise füze ve roket konfigürasyonlarında akışkan katı etkileşimi etkilerini incelemek amacıyla kanard kontrollü, narinlik oranı yüksek füze geometrisi için zamandan bağımsız analizler yapılmış ve sonuçlar esnemez füze konfigürasyonu ile karşılaştırılmıştır. Bu analiz sonucunda kanatlardaki bükülmenin kaldırma kuvvetini azalttığı, füze stabilitesinin düştüğü ve kontrol yüzeyleri üzerindeki basınç merkezi konumunun değiştiği görülmektedir.

Tez detayları

Static aeroelastic analysis of a generic slender missile using a loosely coupled fluid structure interaction method = Gevşek bağlı bir akışkan katı etkileşim yöntemi kullanılarak narin bir füzenin statik aeroelastik analizlerinin yapılması

Yazarlar: Akgül, Mehmet

Yayıncı: Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Ana Başlıklar: Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2011

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000309950