EN
TR
Investigation of the effect of various composite architectures on the aeroelastic behavior of an aircraft wing
Abstract
This study presents a numerical investigation of the aeroelastic behavior of a composite aircraft wing. The primary objective is to evaluate the influence of fiber orientation and stacking sequence on aeroelastic instabilities, namely flutter and divergence, and to elucidate the role of structural stiffness in these phenomena. Fifteen wing configurations with distinct laminate layups were analyzed through combined structural and aerodynamic simulations. The mechanical response of each configuration was characterized by calculating the fundamental stiffness matrices—[A] extensional stiffness, [B] coupling stiffness, and [D] bending stiffness—from which the effective bending stiffness (EI) and torsional stiffness (GJ) were derived. The results reveal that ±45° laminates enhance flutter speed, whereas 45°/90° laminates increase divergence speed. These findings underscore the potential of laminate tailoring to enable the early prediction of critical aeroelastic boundaries in composite aircraft design, thereby facilitating structural optimization and improving both the efficiency and robustness of the design process.
Keywords
Kaynakça
- D. H. Hodges and G. A. Pierce, Introduction to Structural Dynamics and Aeroelasticity, vol. 15. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2011.
- T. A. Weisshaar, Aeroelastic tailoring – current status and future direction, Journal of Aircraft, vol. 50, no. 1, pp. 1–15, 2013. https://doi.org/10.2 514/1.C031606.
- M. Berthelot, Composite Materials: Mechanical Behavior and Structural Analysis. Berlin, Germany: Springer, 1999.
- J. R. Wright and J. E. Cooper, Introduction to Aircraft Aeroelasticity and Loads, Aerospace Series. Chichester, UK: Wiley, 2015.
- C. E. S. Cesnik, D. H. Hodges, and M. J. Patil, Aeroelastic Analysis of Composite Wings, 37th AIAA Structures, Structural Dynamics and Materials Conference, Salt Lake City, Apr. 1996.
- M. H. Shirk, T. J. Hertz, and T. A. Weisshaar, Aeroelastic tailoring – Theory, practice, and promise, Journal of Aircraft, vol. 23, no. 1, pp. 6–18, Jan. 1986. https://doi.org/10.2514/3.45260.
- A. D. Marano, M. Guida, T. Polito, and F. Marulo, Aeroelastic tailoring of composite wings for the Next Generation Civil Tiltrotor, Aerospace, vol. 9, no. 7, pp. 1–22, 2022. https://doi.org/10.3390/aerospace 9070335.
- A. Sharma, A. Karpel, R. Ajaj, and M. Garrick, Aeroelastic analysis and design of composite wings: A review, Preprints, 2024. https://doi.org/10.212 03/rs.3.rs-3901634/v1.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Aerodinamik (Hipersonik Aerodinamik Hariç) , Havacılık Malzemeleri , Havacılık Yapıları
Bölüm
Araştırma Makalesi
Erken Görünüm Tarihi
2 Aralık 2025
Yayımlanma Tarihi
15 Ocak 2026
Gönderilme Tarihi
30 Temmuz 2025
Kabul Tarihi
6 Ekim 2025
Yayımlandığı Sayı
Yıl 1970 Cilt: 15
APA
Özdemir, F., & Çelik, H. (2026). Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 15, 1-8. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1753986
AMA
1.Özdemir F, Çelik H. Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2026;15:1-8. doi:10.28948/ngumuh.1753986
Chicago
Özdemir, Furkan, ve Harun Çelik. 2026. “Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 15 (Ocak): 1-8. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1753986.
EndNote
Özdemir F, Çelik H (01 Ocak 2026) Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 15 1–8.
IEEE
[1]F. Özdemir ve H. Çelik, “Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi”, NÖHÜ Müh. Bilim. Derg., c. 15, ss. 1–8, Oca. 2026, doi: 10.28948/ngumuh.1753986.
ISNAD
Özdemir, Furkan - Çelik, Harun. “Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 15 (01 Ocak 2026): 1-8. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1753986.
JAMA
1.Özdemir F, Çelik H. Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 2026;15:1–8.
MLA
Özdemir, Furkan, ve Harun Çelik. “Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 15, Ocak 2026, ss. 1-8, doi:10.28948/ngumuh.1753986.
Vancouver
1.Furkan Özdemir, Harun Çelik. Farklı kompozit mimarilerin uçak kanadının aeroelastik davranışı üzerindeki etkisinin incelenmesi. NÖHÜ Müh. Bilim. Derg. 01 Ocak 2026;15:1-8. doi:10.28948/ngumuh.1753986