Analiza naprezanja konstrukcije ovjesne jedrilice

undergraduate thesis

• Title (english): Stress analysis of a hang glider
• Author: Karla Zuanović
• Mentor: Igor Karšaj (mentor)
• Mentor: Lana Virag (mentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2019-03-01, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering

Abstract

U radu je izvršena numerička analiza pojednostavljene aluminijske konstrukcije ovjesne jedrilice sastavljene od kruto vezanih cijevi. Povijest zmajarstva, dijelovi uobičajene ovjesne jedrilice te princip po kojem leti su opisani u uvodnom prvom poglavlju. Navedena je i razlika između padobranskih jedrilica, ovjesnih jedrilica i jedrilica. U drugom poglavlju prikazana je geometrija konstrukcije koja će se analizirati, napravljena prema uzoru na komercijalnu jedrilicu PULMA 2000. Rezultati provedenih analiza naprezanja konstrukcije u letu prikazani su u trećem poglavlju. Uspoređeni su rezultati za slučaj najnepovoljnijeg opterećenja – oslanjanja pune težine pilota koncentrirane u jednoj točki na glavni okvir konstrukcije, i za slučaj raspodjele sile težine na više točaka pomoću opcije Coupling što bolje opisuje stvarno opterećenje. U oba slučaja pokazana su naprezanja prije i nakon ugradnje motora. Također je izvršena i analiza utjecaja mase motora i mase konstrukcije na naprezanja u konstrukciji. Četvrto poglavlje obuhvaća analizu naprezanja konstrukcije pri slijetanju. Slijetanje je opisano kao udarno opterećenje na kotače u trenutku kada oni dodirnu tlo. U petom poglavlju razmotrena je mogućnost izrade ovjesne jedrilice od čelika ili od titana. Prikazani su primjeri optimiranja dimenzija u tom slučaju te naprezanja koja se onda pojavljuju u konstrukciji. Na kraju je dan zaključak na temelju provedenih analiza naprezanja.

Abstract (english)

This study focuses on a stress analysis of a simplified aluminium hang glider composed of rigidly connected tubes.
The introduction includes a brief history of hang gliding, parts of a common hang glider and its working principle. The difference between paragliding, hang gliding and gliding is pointed out. The second chapter shows the geometry of the simplified aluminium structure which is to be analysed. It was made according to the commercial hang glider PULMA 2000.
In the third chapter a stress analysis during flight has been carried out. Comparison of results is shown for two cases, first one being the least favourable load case when the pilot's entire weight is concentrated in one point on the main aluminium frame, and the second one being closer to the real load case when the weight is distributed on several points by the Coupling option. In both cases, stress distributions are shown before and after installation of the motor. Additionally, the influence of mass of a mounted motor and the mass of the frame itself on the stresses is analysed. Chapter four deals with the stress analysis during landing. Landing is described as an impact load on the wheels at the moment they touch the ground. In the fifth chapter, a change of the used material is considered. Aluminium could be replaced with, e.g. steel or titanium. Examples of geometry optimization are set forth, and stress analyses are carried out for the given changes. In the final part, a conclusion was made based on the conducted stress analyses.

• Keywords: konačni elementi; ovjesna jedrilica; analiza naprezanja; udarno opterećenje
• Keywords (english): finite elements; hang glider; stress analysis; impact load
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:526073
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: undergraduate; Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2019-05-23 00:29:55