تحلیل آئروالاستیک دینامیکی بال هواپیما در مانور

آئروالاستیسیته علمی است که به بررسی اندر کنش بین نیروهای آئرودینامیکی و اینرسی وارد بر یک سازه الاستیک و تأثیر این تداخل بر روند طراحی می پردازد. تغییر شکل های سازه های الاستیک سبب ایجاد نیروهای آئرودینامیکی جدیدی می شوند که این وابستگی بین نیروهای الاستیک و آئرودینامیکی باعث پیدایش پدیده های آئروالاستیک می شود. یکی از مهم-ترین مسائلی که در آئروالاستیسیته مطرح شده و اهمیت بالایی دارد پدیده فلاتر می باشد. اگر سازه اجسام پرنده (هواپیما، موشک،...) کاملاً صلب بودند، مسائل آئروالاستیک هرگز مطرح نمی-شند اما واضح است که در واقعیت جسم کاملاً صلبی وجود ندارد مخصوصاً سازه هواپیماهای مدرن امروزی به عنوان مثال بال هواپیما، بنا به مسائل مهندسی بسیار انعطاف پذیر می باشند. به همین علت در آئروالاستیسیته به بال هواپیما توجه خاصی می شود. در این پایان نامه، تحلیل آیروالاستیک دینامیکی بال هواپیما که موتوری به آن متصل شده و توسط آن نیروی پیرو به بال اعمال می شود درحالی که هواپیما در حال انجام مانورهای مختلف می باشد، مورد مطالعه و بررسی قرارگرفته شده است. مدل انتخابی برای بال یک تیر یکسرگیردار انعطاف پذیر با زاویه عقب گرد می باشد که موتور به صورت صلب به آن متصل شده و نیروی پیرو موتور در راستای عرضی بال و به مرکز ثقل موتور اعمال می شود. معادلات حاکم بر حرکت بال توسط اصل همیلتون استخراج شده و از توابع دلتای دیراک و هویساید برای مشخص کردن نقطه نصب و اعمال نیروی پیرو استفاده شده است. نیروی های آئرودینامیکی بر اساس مدل آئرودینامیکی پیترز تعمیم یافته که برای بال با زاویه عقب گرد ارائه شده در نظر گرفته شده اند. با استفاده از روش گالرکین، معادلات حرکت که به صورت مشتقات جزئی بوده اند به دسته ای از معادلات دیفرانسیل عادی تبدیل شده اند. نتایج حاصل از این مدل سازی در این پایا ن نامه، تأثیرات سرعت زاویه ای مانورهای مختلف، زاویه عقب گرد بال، نیروی پیرو، وزن موتور و مکان نصب موتور را بر روی سرعت و فرکانس فلاتر و ناحیه پایداری دینامیکی بال را ارائه می دهد