تحلیل آیروالاستیک بال هواپیما و سطح کنترلی متصل به آن
چکیده
امروزه آیروالاستیسیته یکی از مسائل مهم در علوم هوا فضا محسوب می شود. این علم به بررسی عوامل مهم و موثر در پدیده هایی همچون گسیختگی بال و شکسته شدن اتصالات موتور که باعث ناکارآمد شدن هواپیما و به مخاطره افتادن جان مسافران می شود، می پردازد. یکی از علت هایی که باعث گسیختگی در بال می شود، وجود سطوح کنترلی می باشد. بنابراین بررسی اثرات وجود سطح کنترلی بر روی بال می تواند باعث شناخت بیشتر مرز های ناپایداری و همچنین یافتن روش هایی برای اجتناب از آن شود. در این پروژه، معادلات حرکت یک بال به همراه سطح کنترلی متصل به آن با استفاده از اصل هامیلتون و حذف ترم های غیر خطی مرتبه بالا بدست آمده است. بال بعنوان یک تیر اویلر-برنولی در نظر گرفته شده است. تیر دارای خاصیت الاستیک و همگن می باشد. همچنین تیر با سه سرعت زاویه ای متفاوت در سه جهت اصلی در حال دوران است. سطح کنترلی توسط دو فنر پیچشی به بال متصل شده است. جریان سیال نیز به صورت ناپایا فرض می شود. نیروهای آیروالاستیک شامل نیروی برآ و گشتاور پیچشی، به صورت نیرو های گسترده به سطح بال و سطح کنترلی وارد می شوند. سپس برای تبدیل معادلات بدست آمده از معادلات جزئی به معادلات دیفرانسیل معمولی از روش گالرکین استفاده شده است. در نهایت با تحلیل آیروالاستیک، سرعت فلاتر بال و سطح کنترلی به دست آمده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که پارامترهای فیزیکی سطح کنترلی بر سرعت فلاتر تاثیر محسوسی دارند.