Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü

Aerodynamic parameter estimation using aeroballistic data

Aerodinamik katsayıların aerobalistik veriler kullanılarak kestirilmesi

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 93288 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

ABSTRACT AERODYNAMIC PARAMETER ESTIMATION USING AEROBALLISTIC DATA MAHMUTYAZICIO?LU, Gökmen Ph.D., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Bülent E. PLATİN July 2000, 461 pages Aeroballistic testing is one of the most important and accurate techniques for estimating aerodynamic parameters of projectiles. In these tests, a scaled model of a projectile is fired into a long tunnel with the help of a gun and the trajectory of this model is recorded using photographic instrumentation or yaw cards. Aerodynamic parameters of the tested projectile are then estimated using the trajectory data. mIn the first part of this thesis, a series of detailed mathematical modelings are carried out and related computer codes are prepared for three parameter estimation techniques, which are currently used in mis area. The linear aeroballistic theory, an analytical and deterministic technique, is investigated first in order to obtain an intuition about the physical insight of the problem. Some improvements are made on the existing method to make its derivation and application easier. The Chapman- Kirk technique, a deterministic and numerical technique, is explored secondly in a similar manner. Finally, the maximum likelihood method, a stochastic, and numerical technique, is investigated in a similar manner. This third technique eliminates problems due to deterministic formulation of the first two methods. But the estimation time increases drastically if the initial estimates are far away from the global minimum of the cost function and it may even converge to a local minimum. The second part of the thesis deals with artificial neural networks as a new estimation technique. Even though this emerging and popular technique has been used in a vast variety of engineering problems in the last decade, it has never been applied to aerodynamic parameter estimation using the aeroballistic data. The artificial neural network application developed in this study has come out to be superior to the existing ones considering the accuracy and solution time. This PhD study has been carried out parallel to a TÜBİTAK-SAGE project, aiming to develop an aeroballistic laboratory with its all infrastructures. Hence, next to its original scientific contributions in related fields, it will serve to fulfill a practical engineering need in the national defense industry. IVKeywords: Aerodynamic Parameter Estimation, Aeroballistic Testing, Linear Aeroballistic Theory, Chapman-Kirk Method, Maximum Likelihood Technique, Artificial Neural Networks.

Summary:

oz AERODİNAMİK KATSAYILARIN AEROBALİSTİK VERİLER KULLANILARAK KESTİRİLMESİ MAHMUTYAZICIOĞLU, Gökmen Doktora, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Bülent E. PLATİN Temmuz 2000, 461 sayfa Aerobalistik deneyler mermilerin aerodinamik katsayılarının kestirilmesi konusunda en önemli ve en hassas tekniklerden birisidir. Bu deneylerde mermilerin küçültülmüş modelleri bir topun yardımıyla uzun bir tünele fırlatılırlar ve yörüngeleri fotoğrafik cihazlar ya da sapma kartları kullanılarak kaydedilirler. Test edilen merminin aerodinamik katsayıları bu yörünge verileri kullanılarak kestirilir. vıTezin ilk bölümlerinde, bu alanda halen kullanılmakta olan üç teknik, için ayrıntılı matematiksel modeller türetilmiş ve bilgisayar programları hazırlanmıştır. İlk olarak problemin doğası hakkında fikir sahibi olabilmek için, analitik ve belirlemeci bir yöntem olan doğrusal aerobalistik kuram kullanılmıştır. Türetimini ve uygulamasını kolaylaştırmak amacıyla mevcut yöntemde bazı iyileştirmeler yapılmıştır. İkinci olarak, belirlemeci ve sayısal bir yöntem olan Chapman-Kirk tekniği benzer bir şekilde kullanılmıştır. En son olarak stokastik ve sayısal bir yöntem olan en yüksek benzerlik yöntemi benzer bir şekilde irdelenmiştir. Bu üçüncü yöntem, ilk iki teknikte belirlemeci yaklaşımdan kaynaklanan sorunları ortadan kaldırmaktadır. Fakat, ilk kestirim değerlerinin mutlak en küçük değerlerden uzak olması durumunda hesaplama zamanı önemli ölçüde artmakta, hatta yerel en küçük değerlere yakınsama bile görülebilmektedir. Tezin ikinci kısırımda yapay sinir ağlan yeni bir kestirim yöntemi olarak incelenmiştir. Bu yeni ve popüler yöntem son on yılda çok çeşitli mühendislik probleminde kullanılmasına rağmen, aerobalistik veriler kullanılarak aerodinamik katsayıların kestiriminde hiç kullanılmamıştır. Bu çalışmada geliştirilen yapay sinir ağlan uygulamasının, hassasiyet ve çözüm zamanı açılarından diğer yöntemlerden daha üstün olduğu görülmüştür. Bu doktora çalışması, TÜBİTAK-SAGE bünyesinde bir aerobalistik laboratuvar ve buna ait altyapılan kurmayı amaçlayan bir projeyle paralel olarak yürütülmüştür. Dolayısı ile, ilgili alanlarda üretilen orjinal bilimsel katkıların yanısıra ulusal savunma sanayiinin gerçek bir mühendislik gereksiniminin viikarşılanmasına yardımcı olunmuştur. Anahtar Kelimeler: Aeodinamik Katsayıların Kestirimi, Aerobalistik Deneyler, Doğrusal Aerobalistik Kuramı, Chapman-Kirk Yöntemi, En Yüksek Benzerlik Tekniği, Yapay Sinir Ağlan vıu