بررسی تاثیر ترک بر روی خصوصیات ایروالاستیک یک مدل بال یکسرگیردار در جریان مافوق صوت

آیروالاستیسیته مفهومی است که نشان دهنده ی تراکنش بین تغییر شکل های یک سازه ی الاستیک در جریان هوا و نیروی آیرودینامیک ایجاد شده بدلیل وجود جریان هوا می باشد. آیروالاستیسیته به بررسی پدیده های فیزیکی شامل تعامل مابین نیروهای اینرسی، الاستیک و آیرودینامیک می پردازد. تمامی اجزای هواپیماها، موشک ها و به طور کلی تمامی وسایل پرنده با سرعت بالا که در جریان هوا حرکت می کنند، ممکن است مشکلات ساختاری شدیدی مانند فلاتر پانل را تجربه کنند. تغییر شکل های بزرگ ایجاد شده به دلیل وجود غیرخطی های سازه ای در ترکیب با نیروهای آیرودینامیکی منجر به پدیده های ایروالاستیک پیچیده ای می گردند. همچنین در ساخت این اجزا و یا بدلیل نیروهای آیرودینامیکی امکان پیدایش ترک دور از ذهن نیست. ترک در ورق، با تغییر سفتی سیستم به واسطه جریان آیرودینامیک باعث بروز رفتارهای پیچیده ای در آن می گردد در نتیجه در جریان آیرودینامیک مشابه، ورق با موقعیت ترک و عمق نسبی مختلف رفتاری متفاوت نسبت به ورق سالم خواهد داشت. ترک در بعضی موقعیت ها باعث زودتر و در باقی موقعیت ها باعث دیرتر رخ دادن فلاتر از فلاتر بال سالم می شود، درنتیجه بررسی آن می تواند در پیش بینی صحیح تر سرعت بحرانی مفید باشد. بنابراین هدف این پژوهش بررسی تاثیر ترک بر روی رفتار ایروالاستیک مدل بال مستطیلی واقع در جریان آیرودینامیکی با سرعت بالا می باشد. مدل بال مورد بررسی یک ورق یکسر گیردار می باشد. برای بدست آوردن معادلات ورق از تئوری های ورق کلاسیک و تغییر شکل برشی مرتبه اول و برای بررسی تاثیر غیرخطی های سازه ای از روابط کرنش-جابجایی ون-کارمن استفاده شده است. همچنین ترک بصورت فنر پیچشی در ساختار مدل می گردد که در کل سیستم موجب کاهش در سفتی ساختار می شود. مدل سازی جریان آیرودینامیکی بر طبق تئوری شبه پایای مرتبه اول پیستون صورت پذیرفته است. درنهایت رفتار ایروالاستیک ساختار غیرخطی ورق سالم و ترک دار شامل سیکل حدی و فلاتر مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته شده است.