مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل فلاتر بال هواپیما و جرم خارجی متصل به آن بصورت الاستیک

نویسندگان
1 دانشگاه یزد
2 دانشگاه شیراز
چکیده
در این مقاله فلاتر بال هواپیما و جرم خارجی متصل به آن با در نظر گرفتن خاصیت الاستیک در محل اتصال مورد بررسی قرار گرفته است. بال بصورت یک تیر یکسر گیردار یکنواخت با زاویه عقبگرد در نظر گرفته شده است و جرم خارجی با یک فنر و میراگر به آن متصل شده است. معادلات آیروالاستیک بال و جرم خارجی با استفاده از اصل هامیلتون بدست آمده است که بصورت معادلات دیفرانسیل پاره‌ای می‌باشند. برای شبیه‌سازی جریان سیال از مدل اصلاح شده پیترز استفاده شده است. در نهایت با بکارگیری روش مودهای فرضی، معادلات پاره ای به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده است. تاثیر حالت‌های مختلف عدم اتصال جرم خارجی به بال، اتصال صلب جرم خارجی به بال و اتصال الاستیک جرم خارجی به بال بر سرعت فلاتر بررسی شده است. برای صحه گذاری بر روی پژوهش انجام شده نتایج تحلیل فلاتر بال با پژوهش‌های پیشین مقایسه شده است که همخوانی خوبی بین نتایج دیده می شود. سپس جرم خارجی به صورت الاستیک به بال متصل شده و تاثیر پارامترهای مختلف همچون موقعیت‌ نصب جرم خارجی، زاویه عقبگرد بال و همچنین اندازه جرم خارجی بر سرعت فلاتر بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش فاصله جرم خارجی از ریشه بال در جهت طولی و همچنین انتقال جرم خارجی به سمت لبه حمله بال در جهت عرضی، سرعت فلاتر کاهش می‌یابد و همچنین افزایش جرم خارجی و ثابت فنر اتصال باعث کاهش سرعت فلاتر مجموعه می‌گردد. در تمامی حالت‌ها با افزایش زاویه عقبگرد بال سرعت فلاتر افزایش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Flutter analysis of an aircraft wing carrying, elastically, an external store

نویسندگان English

hamid pourshamsi 1
Abbas Mazidi 1
seyed ahmad fazelzadeh haghighi 2
1 Yazd University
2 shiraz university
چکیده English

In this paper, the Flutter analysis of an aircraft wing carrying, elastically, an external store is studied. The wing is considered as a uniform cantilever beam and the external mass is connected to the wing by one spring and damper. The aeroelastic partial governing equations are determined via Hamilton’s variational principle. Also, modified Peter's finite-state aerodynamic model is employed. The resulting partial differential equations are transformed into a set of ordinary differential equations through the assume mode method. Effects of different situations like the wing without external mass, the wing with a rigidly attached external mass, and the wing with an elastically attached external mass on the flutter speed and frequency are investigated. The numerical results for a wing are compared with published results and good agreement is observed. Then, Simulation results for the wing with an elastically attached external mass are presented to show the effects of the wing sweep angle, store mass and its location and the spring rigidity constant on the wing flutter. Results show that sliding the external mass toward the wing tip in spanwise direction and also toward the trailing edge in chordwise direction decreases the flutter speed. Furthermore, increasing the store mass and spring constant decreases the wing flutter speed. Results show that increasing the wing sweep angle, increases the flutter speed, in all situations.

کلیدواژه‌ها English

Flutter
aircraft wing
external store
elastic connection