Ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome
Η εμπειρία που αποκτήθηκε μέχρι σήμερα από τα πολλαπλά προγράμματα ερευνών κατασκευής ατράκτου με σύνθετα υλικά και καινοτόμα δομή έχουν δείξει ότι οι κύριες δυσκολίες στην αύξηση της αποδοτικότητας στον τομέα του κόστους και βάρους των σύνθετων δομών προκαλούνται πρωτίστως, από την απουσία μίας νέα...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2021
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/14677 |
| id |
nemertes-10889-14677 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-146772022-09-05T05:38:39Z Ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome Analysis of lattice structures with an emphasis on romboid, isogrid and kagome layouts Καλλίτσης, Χάρης Kallitsis, Charis Αεροσκάφη Άτρακτοι Κυψελωτές δομές Σύνθετα υλικά Aircrafts Fuselages Lattice structures Composites Η εμπειρία που αποκτήθηκε μέχρι σήμερα από τα πολλαπλά προγράμματα ερευνών κατασκευής ατράκτου με σύνθετα υλικά και καινοτόμα δομή έχουν δείξει ότι οι κύριες δυσκολίες στην αύξηση της αποδοτικότητας στον τομέα του κόστους και βάρους των σύνθετων δομών προκαλούνται πρωτίστως, από την απουσία μίας νέας αποτελεσματικής προσέγγισης στην ανάλυση, ανάπτυξη και κατασκευή υψηλά φορτιζόμενων σύνθετων κατασκευών. Προς το παρόν, οι περισσότερες πρόσφατες και τρέχουσες προσπάθειες εστιάζονται στην ίδια φιλοσοφία κατασκευής ατράκτων αεροσκαφών με αντικατάσταση των μεταλλικών υλικών από σύνθετα. Έτσι όμως, δεν αξιοποιούνται πλήρως οι ιδιότητες των σύνθετων υλικών. Η ιστορία όμως δείχνει ότι η αλλαγή υλικού σημαίνει ανάγκη αλλαγής σχεδιαστικής φιλοσοφίας. Μία πολλά υποσχόμενη σχεδιαστική φιλοσοφία για την κατασκευή ατράκτου από σύνθετα υλικά είναι η κυψελωτή ή δομή πλαισίου. Οι κυψελωτές διατάξεις επιτρέπουν αισθητή μείωση του βάρους ενός αεροσκάφους ενώ με κατάλληλη σχεδιαστική φιλοσοφία, η διάταξη μπορεί να παραλάβει όλες τις πιθανές φορτίσεις μόνο μέσω εφελκυσμού-θλίψης των UD δοκών. Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η διεξαγωγή μίας αρχικής ανάλυσης αναφορικά με την σκοπιμότητα χρήσης των διατάξεων τύπου πλαισίου σε δομές αεροσκαφών. Ειδικότερα, θα αναλυθούν οι διατάξεις Απλού Ρομβοειδούς, Isogrid και Kagome. Αρχικά, παρουσιάζονται ορισμένες γενικές πληροφορίες για τα σύνθετα υλικά, τις ισχύουσες μεθόδους κατασκευής ατράκτων αεροσκαφών με συμβατικά και σύνθετα υλικά. Ακολουθεί μία λεπτομερής ανάλυση των φορτίσεων που υπόκειται μία άτρακτος σε δεδομένες συνθήκες, και η διαδικασία συνεχίζεται με την ανάλυση των στοιχειωδών κυψελίδων των τριών διατάξεων. Ύστερα, αναλύεται τμήμα της ατράκτου στις εξαχθείσες φορτίσεις, και γίνεται μία αποτίμηση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης. The experience gained till today from the multiple research projects concerning pro-composite fuselage construction have shown that the main difficulties in increasing weight and cost efficiency are caused primarily by the absence of a novel, effective approach to the analysis, development and manufacturing of high-loaded composite structures. Presently, most efforts concentrate on constructing aircraft fuselages with the same design philosophy and replacing the widely used metallic materials with composites. This precludes the designers from fully utilizing the properties of composite materials. History however has shown that, a change in materials used means that a change in design philosophy is also necessary. A very promising design philosophy for pro-composite aircraft fuselage construction, entails the use of lattice/frame layouts. Lattice structures allow for a significant reduction in the weight of an aircraft while with a proper design philosophy, lattice grids can sustain all possible loads by means of tension-compression of UD-ribs only. The purpose of this thesis is an initial analysis on the feasibility of using lattice grids in aircraft structures. In particular, the analysis will focus on the Rhomboid, Isogrid and Kagome grids. Initially, some general information on composite materials, the current methods of aircraft fuselage construction with conventional and composite materials are presented. This is followed by a detailed analysis on the loads that a fuselage is subject to under certain conditions, and the process continues with the analysis of the unit cells of the three types of grids. Then, part of the fuselage is analyzed using the load values obtained in the above analysis, and an evaluation of the analysis results is performed. 2021-03-12T07:12:14Z 2021-03-12T07:12:14Z 2020-07 http://hdl.handle.net/10889/14677 gr application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Αεροσκάφη Άτρακτοι Κυψελωτές δομές Σύνθετα υλικά Aircrafts Fuselages Lattice structures Composites |
| spellingShingle |
Αεροσκάφη Άτρακτοι Κυψελωτές δομές Σύνθετα υλικά Aircrafts Fuselages Lattice structures Composites Καλλίτσης, Χάρης Ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome |
| description |
Η εμπειρία που αποκτήθηκε μέχρι σήμερα από τα πολλαπλά προγράμματα ερευνών κατασκευής ατράκτου με σύνθετα υλικά και καινοτόμα δομή έχουν δείξει ότι οι κύριες δυσκολίες στην αύξηση της αποδοτικότητας στον τομέα του κόστους και βάρους των σύνθετων δομών προκαλούνται πρωτίστως, από την απουσία μίας νέας αποτελεσματικής προσέγγισης στην ανάλυση, ανάπτυξη και κατασκευή υψηλά φορτιζόμενων σύνθετων κατασκευών.
Προς το παρόν, οι περισσότερες πρόσφατες και τρέχουσες προσπάθειες εστιάζονται στην ίδια φιλοσοφία κατασκευής ατράκτων αεροσκαφών με αντικατάσταση των μεταλλικών υλικών από σύνθετα. Έτσι όμως, δεν αξιοποιούνται πλήρως οι ιδιότητες των σύνθετων υλικών. Η ιστορία όμως δείχνει ότι η αλλαγή υλικού σημαίνει ανάγκη αλλαγής σχεδιαστικής φιλοσοφίας.
Μία πολλά υποσχόμενη σχεδιαστική φιλοσοφία για την κατασκευή ατράκτου από σύνθετα υλικά είναι η κυψελωτή ή δομή πλαισίου. Οι κυψελωτές διατάξεις επιτρέπουν αισθητή μείωση του βάρους ενός αεροσκάφους ενώ με κατάλληλη σχεδιαστική φιλοσοφία, η διάταξη μπορεί να παραλάβει όλες τις πιθανές φορτίσεις μόνο μέσω εφελκυσμού-θλίψης των UD δοκών.
Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η διεξαγωγή μίας αρχικής ανάλυσης αναφορικά με την σκοπιμότητα χρήσης των διατάξεων τύπου πλαισίου σε δομές αεροσκαφών. Ειδικότερα, θα αναλυθούν οι διατάξεις Απλού Ρομβοειδούς, Isogrid και Kagome.
Αρχικά, παρουσιάζονται ορισμένες γενικές πληροφορίες για τα σύνθετα υλικά, τις ισχύουσες μεθόδους κατασκευής ατράκτων αεροσκαφών με συμβατικά και σύνθετα υλικά.
Ακολουθεί μία λεπτομερής ανάλυση των φορτίσεων που υπόκειται μία άτρακτος σε δεδομένες συνθήκες, και η διαδικασία συνεχίζεται με την ανάλυση των στοιχειωδών κυψελίδων των τριών διατάξεων.
Ύστερα, αναλύεται τμήμα της ατράκτου στις εξαχθείσες φορτίσεις, και γίνεται μία αποτίμηση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης. |
| author2 |
Kallitsis, Charis |
| author_facet |
Kallitsis, Charis Καλλίτσης, Χάρης |
| author |
Καλλίτσης, Χάρης |
| author_sort |
Καλλίτσης, Χάρης |
| title |
Ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome |
| title_short |
Ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome |
| title_full |
Ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome |
| title_fullStr |
Ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome |
| title_full_unstemmed |
Ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome |
| title_sort |
ανάλυση κυψελωτών δομών με έμφαση στις διατάξεις ρομβοειδούς, isogrid και kagome |
| publishDate |
2021 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/14677 |
| work_keys_str_mv |
AT kallitsēscharēs analysēkypselōtōndomōnmeemphasēstisdiataxeisromboeidousisogridkaikagome AT kallitsēscharēs analysisoflatticestructureswithanemphasisonromboidisogridandkagomelayouts |
| _version_ |
1771297159350583296 |
