مدلسازی پرنده و تحلیل برخورد آن با لبه دم عقب هواپیما

تصادم پرنده با هواپیما که به عنوان "برخورد پرنده" شناخته میشود، پدیدهای معمول و در عین حال خطرناک است. در صنایع هوایی، تلاش میشود سطوح خارجی بالگرد و هواپیما به گونهای طراحی شوند که پرنده را پس از برخورد منحرف و یا انرژی برخورد را تا حد زیادی جذبکنند. به دلیل هزینه زیاد انجام آزمون عملی برخورد پرنده، نیاز به روشهای عددی مدلسازی دقیق، کارا و کمهزینه احساس میشود. با گسترش روشهای عددی در تحلیل مساله برخورد، استفاده از روشهای عددی برای تحلیل برخورد پرنده با مکانهایی از سطح هواپیما که انجام آزمون عملی در آنها هزینهبر و مشکل است، رو به افزایش است. یکی از کاراترین روشهای عددی برای بررسی مساله برخورد پرنده، روش اجزای محدود میباشد. در این پایاننامه، پیشینه کارهای انجامشده در زمینه برخورد پرنده ارایه میشود؛ در ادامه روشهای متداول برای حل مسایل برخورد پرنده، یعنی معرفی شده و معادلات حاکم بر هر یک بیان میشود؛ (sph) و هیدرودینامیک ذرهای هموارشده (ale) لاگرانژ، اویلری-لاگرانژی انتخابی سپس روشهای تئوریکی که تاکنون برای حل مسایل برخورد پرنده ارایهشدهاست، بیان میشود. در ادامه آزمونهای تجربی که از آنها برای 1 کیلوگرم به سطحی / تاییدکردن نتایج عددی استفاده میشود، معرفی و ارایه میشود. برخورد عددی عمود و مورب یک مدل پرنده با جرم 8 در این تحقیق انجامگرفته و نتایج آنها با نتایج نظری و تجربی موجود مقایسه شدهاست. سه sph و ale ، صلب نیز توسط سه روش لاگرانژ روش بهکار گرفتهشده میتوانند برخورد پرنده را با دقت بالایی مدلسازی کنند. تاثیر جهت برخورد پرنده بر روی توزیع فشار روی سطح نیز بررسی شدهاست. یک پرنده میتواند از سمت سر، زیر، دم یا بال به هواپیما برخورد کند. از این رو برای بررسی اثر جهت برخورد پرنده، از دو با هندسه تقریبی و دقیق استفادهشدهاست. نتایج تحلیل نشان میدهد که برخورد از جهت زیر و دم بهترتیب مخربترین و بی- sph مدل خطرترین نوع برخورد هستند. در پایان برخورد پرنده با سازه لبه جلویی دم پایدارکننده هواپیما بررسی میشود. برای این هدف دو نوع لایه- بندی بدون و شامل هستهی فومی درنظر گرفتهمیشوند و برای هریک ضخامتهای بهینه ورقهای آلومینیومی بهدست میآید.