| Περίληψη: | Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η σχεδίαση, βελτιστοποίηση και κατασκευή της πτέρυγας ενός μη επανδρωμένου αεροσκάφους από σύνθετα υλικά. Το κέντρο βάρους της εργασίας μεταφέρεται στη μελέτη, την ανάλυση και το σχεδιασμό της κύριας δοκού της πτέρυγας, η οποία καλείται να αντεπεξέλθει στις δομικές καταπονήσεις, στις οποίες αυτή υπόκειται. Η διαδικασία αυτή γίνεται με γνώμονα την διατήρηση μεγάλου λόγου αντοχής προς βάρος, διατηρώντας το βάρος σε, όσο το δυνατόν, χαμηλά επίπεδα. Για να επιτευχθεί αυτό, ήταν απαραίτητη η υλοποίηση ενός αλγορίθμου βελτιστοποίησης, μέσω του οποίου προσδιορίστηκε η βέλτιστη διαστρωμάτωση για την κύρια δοκό. Σε κάθε περίπτωση, για τη εύρεση της βέλτιστης διαστρωμάτωσης εξετάστηκαν τέσσερις δυνατοί προσανατολισμοί, με βασικό κριτήριο την υλοποιησιμότητα και εφικτότητα της κατασκευής.
Συνοπτικά, η εργασία είναι διαρθρωμένη σε πέντε κεφάλαια. Τα κεφάλαια παρατίθενται με νοηματική σειρά, περιέχοντας το καθένα τις απαιτούμενες πληροφορίες για την κατανόηση εννοιών και διαδικασιών που έχουν χρησιμοποιηθεί. Με αυτό τον τρόπο, καθίσταται ευκολότερη η παρακολούθηση της πορείας που ακολουθήθηκε για την ολοκλήρωσή της.
Αρχικά, στο πρώτο κεφάλαιο πραγματοποιείται μια εισαγωγή και εκτελείται μια σύντομη ανασκόπηση της υπάρχουσας βιβλιογραφίας. Στη συνέχεια περιγράφεται το πρόβλημα που πραγματεύεται η εργασία και διατυπώνονται ορισμένα βασικά επιθυμητά αεροδυναμικά χαρακτηριστικά του αεροσκάφους.
Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η μέθοδος υπολογισμού διαφόρων χαρακτηριστικών της κύριας δοκού της πτέρυγας. Η δοκός διακριτοποιείται σε επί μέρους τμήματα στα οποία γίνεται ο προσδιορισμός τάσεων και παραμορφώσεων με την χρήση της κλασικής θεωρίας πολυστρωματικών πλακών. Στη συνέχεια διατυπώνεται το θεωρητικό υπόβαθρο για την διαπίστωση εκδήλωσης πιθανής αστοχίας σε κάποιο/α από τα τμήματα αυτά.
Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται το θεωρητικό πλαίσιο για την δόμηση του διαδραστικού καθοδικού αλγορίθμου. Στο σημείο αυτό εισάγεται η έννοια του συντελεστή αποθέματος και της πολυπαραμετρικής βελτιστοποίησης. Ακολούθως, διατυπώνεται η έννοια των βέλτιστων κατά Pareto σχεδιαστικών σημείων και ορίζεται η συνολική δομή του κώδικα.
Με την ολοκλήρωση των προηγούμενων κεφαλαίων, στο τέταρτο κεφάλαιο συντελείται η επίλυση του προβλήματος και εξάγονται τα αποτελέσματα της ανάλυσης. Επίσης, γίνεται μια περιορισμένης έκτασης σύγκριση των αποτελεσμάτων του κώδικα για μία περίπτωση φόρτισης με αυτά του προγράμματος Abaqus/CAE, προκειμένου να είναι εφικτή η αποτίμηση των μεταξύ τους αποκλίσεων.
Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο συνοψίζονται τα συμπεράσματα της μελέτης που διεξήχθη και αξιολογούνται τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τη διεξαγωγή των αναλύσεων. Επίσης, επισημαίνονται οι αδυναμίες του κώδικα και γίνονται προτάσεις για μελλοντική βελτίωση, μελέτη και έρευνα.
|
|---|
