Show simple item record

dc.contributor.advisorBaşlamışlı, Selahattin Çağlar
dc.contributor.authorKoca, Oğuzhan
dc.date.accessioned2022-04-01T08:36:04Z
dc.date.issued2022
dc.date.submitted2022-01-04
dc.identifier.citationKOCA, O., Investigation of the Effects of Structural Nonlinearities on the Aeroelastic Stability of Two Dimensional Airfoil, Master Thesis, Institute of Graduate School of Science and Engineering, Ankara, 2022tr_TR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11655/26079
dc.description.abstractIn this thesis, the effects of nonlinear structural components on the aeroelastic stability of a 2D airfoil section which is studied in the academic and industrial environments since the theoretical foundation that was published in 1940s, is investigated. The aerodynamic forces obtained from the potential flow theory were used in the studies. Potential flow theory is decided to be used in this thesis as it is a widely used in aeroelastic studies hence it gives successful results at subsonic speeds and can be applied mathematically quickly and simply. The time integration methods are found to be time inefficient especially at higher airspeed where the oscillation amplitudes are high as well. It is also realized that time integration methods are not capable of describing the stability and bifurcations in details. For these reasons, numerical continuation methods are decided to be used to obtain detailed stability and bifurcation characteristics of the system in shorter times. The flutter speed of the linear system is found with solving eigenvalue problem which is derived from equation of motion. Again using this equations and mathematical expressions of the nonlinear structural components, the nonlinear differential equations were obtained. The nonlinear structural components cubic stiffness, quadratic damping and free-play are studied in this thesis. The numerical continuation analyzes are performed in an open source MATLAB package software MATCONT. In these analyzes, it was observed that the nonlinear components have important impact on the stability of the system and caused to arise limit cycle oscillations. It is also found that, the stability and amplitude of the limit cycle oscillations are highly effected from the coefficients of nonlinear components and the degree of freedom where the nonlinear components are introduced.tr_TR
dc.language.isoentr_TR
dc.publisherFen Bilimleri Enstitüsütr_TR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesstr_TR
dc.subjectFluttertr_TR
dc.subjectNonlinear dynamicstr_TR
dc.subjectAeroelasticitytr_TR
dc.subjectLimit cycle oscillationtr_TR
dc.subjectBifurcationtr_TR
dc.subject.lcshT- Teknoloji. Mühendisliktr_TR
dc.subject.lcshMühendisliktr_TR
dc.subject.lcshMakina mühendisliğitr_TR
dc.titleInvestıgatıon of The Effects of Structural Nonlınearıtıes on the Aeroelastıc Stabılıty of Two Dımensıonal Aırfoıltr_TR
dc.title.alternativeİki Boyutlu Kanat Kesitlerinde Yapısal Doğrusalsızlıkların Aeroelastik Kararlığa Etkisinin İncelenmesitr_TR
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesistr_TR
dc.description.ozetSunulan bu tezde, mühendisliğin hem akademik hem de endüstriyel alanlarında teorik temellerinin atıldığı 1940’lı yıllardan bu yana üzerinde çalışılmaya devam edilen iki boyutlu kanat kesitlerinde bulunan doğrusal olmayan yapısal etkilerin aeroelastik kararlılığa etkisi incelenmiştir. Yapılan çalışmalarda potansiyel akış teorisinden elde edilen aerodinamik kuvvetler kullanılmıştır. Potansiyel akış teorisi, ses altı hızlarda başarılı sonuçlar vermesi ve matematiksel olarak hızlı ve basit bir şekilde uygulanabilir olması nedeniyle aeroelastik çalışmalarda oldukça yaygın olarak kullanılan bir metot olması dolayısıyla bu tezde de kullanılmasına karar verilmiştir. Doğrusal olmayan yapısal bileşenlerin etkilerinin incelemelerde doğrusal olmama seviyelerinin yüksek olduğu durumlarda özellikle yüksek hava hızları için artan genliklerle beraber zaman integrasyon metotları ile çözümlerin uzun sürdüğü, sistem kararlılığı ve bifurkasyonların detaylı olarak kestirilemediği gözlenmiştir. Bu sebeple nümerik devamlılık metotları kullanılarak daha hızlı çözümler alınması ve de sistem karakteristiğinin daha detaylı belirlenmesi hedeflenmiştir. Hareket denklemlerinden elde edilen özdeğer problemi çözülerek doğrusal sistemin çırpıntı hızı belirlenmiştir. Yine bu denklemlere doğrusal olmayan yapısal bileşenler eklenerek doğrusal olmayan hareket denklemleri türetilmiştir. Bu tezde incelenen doğrusal olmayan yapısal etkiler; kübik katılık, ikinci derece sönüm ve de boşluklardır. Nümerik devamlılık analizleri açık kaynak bir MATLAB paket programı olan MATCONT ile gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analizler kapsamında doğrusal olmayan bu yapısal bileşenlerin sistemin kararlılığında önemli değişikliklere sebep olduğu ve limitli döngü titreşimlerini oluşturduğu gözlenmiştir. Limitli döngü titreşimlerinin kararlılığının ve genliğinin doğrusal olmayan yapısal bileşenlerin katsayılarına, bu bileşenlerin hangi serbestlikte tanımlandığına göre önemli ölçüde etkilendiği görülmüştür.tr_TR
dc.contributor.departmentMakine Mühendisliğitr_TR
dc.embargo.termsAcik erisimtr_TR
dc.embargo.lift2022-04-01T08:36:04Z
dc.fundingYoktr_TR
dc.subtypeworkingPapertr_TR


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record