جستجو در مقالات منتشر شده
۷ نتیجه برای آیروالاستیک
سعید کریمیان علی ابادی، عباس ابراهیمی،
دوره ۱۴، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۳ )
چکیده
در این تحقیق یک مدلسازی دقیق سیستمی از پرنده بالزن ارایه شده که به نوبه خود جدید است و شامل همه پارامترهای موثر بر عملکرد آن می باشد. مکانیزم بال زدن مزیت های قابل توجه مانور پذیری و سرعت کم را در میکرو پرنده ها بدست داده است. فعالیت جاری ضمن پرداختن به جنبه های مختلف مدلسازی و تلفیق معادلات ایروالاستیک، امکان یک مطالعه پارامتری جامع را فراهم اورده است. مدلسازی بر مبنای توسعه معادلات حاکم بر یک بال انعطاف پذیر انجام شده و در گام دوم، با قیاس داده های تجربی حاصل از یک سکوی تست استاتیک، اعتبار مدل ارزیابی و تایید شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی و مطالعه پارامتری در قالب رفتار میانگین کمیت های عملکردی ارایه شده است. تغییرات نیروی جلوبرنده، توان مصرفی و راندمان بر حسب سختی پیچشی و نیز سینماتیک بال زدن نشان داده شده اند. بر این مبنا الزامات پرواز بهینه بالزن تدوبن شده است. نتایج این فعالیت نشان می دهد با تغییر فرکانس و بالطبع سرعت رو به جلوی پرنده، مقادیر بهینه دامنه بال زدن و پارامتر سختی پیچشی، مستقل می باشند. بنابراین با انتخاب مناسب متغیرهای سینماتیکی می توان با یک سختی معین، همواره در شرایط بهینه پرواز نمود.
محمد مهدی کشاورزی، عقیل یوسفی کما، امیر نجات، سید سعید محتسبی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
مدلسازی دقیق ، امری ضروری برای سازه‌های طراحی شده در جریان گذر صوتی می‌باشد. در این پژوهش به شبیه‌سازی عددی پدیده‌های آیروالاستیک به صورت استاتیکی برای سازه‌های تغییر شکل‌پذیر در جریان گذر صوتی پرداخته می شود. در جریان گذرصوتی، ناپایداری‌های فراوانی برای سیستم‌های آیرودینامیکی به وقوع می‌پیوندد. این ناپایداری‌ها باعث غیر خطی شدن محاسبات در محیط سیال و سازه می‌شود. با توجه به گسترش روش‌های عددی و همچنین پیشرفت تکنولوژی، هزینه‌های محاسباتی کاهش یافته و لذا شبیه‌سازی با کیفیت بالا قابل دستیابی است. در این مقاله شبیه‌سازی آیروالاستیک در جریان گذر صوتی (عدد ماخ ۰,۹۶) بر روی بال مرسوم آگارد ۴۴۵.۶ انجام شده است. این شبیه‌سازی شامل تحلیل مودال، حل استاتیکی سیال و بررسی رفتار الاستیک سازه می‌باشد. در قسمت اول با استفاده از تحلیل مودال، چهار فرکانس طبیعی اول و شکل مودهای مربوطه با داده‌های مربوط به محققان قبلی مقایسه گردید وهندسه‌ی مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، با استفاده از حل یک‌طرفه استاتیکی، نیروهای فشاری ایجاد شده در هنگام عبور سیال از روی بال، باعث ایجاد تغییر شکل در سازه می‌شود. در بخش نتایج، ضرایب فشار اعمالی به سازه با یکدیگر و همچنین با نتایج موجود شبیه‌سازی‌های محققان قبلی مقایسه شده و جابه‌جایی‌های اعمال شده توسط این نیروهای فشاری نیز گزارش گردید. همچنین با توجه به تغییر شکل‌های بوجود آمده بر روی سازه، ضرایب فشار برای هر مرحله محاسبه و گزارش گردیده است. در این پژوهش با افزایش تعداد مراحل برای حل به صورت یک‌طرفه، جابه‌جایی‌ها کاهش یافته و سازه به پایداری استاتیکی خود نزدیک شده است.
محمد حسینی، فرید لطفی اسدی،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله به تحلیل ارتعاشات یک تیر یکسرگیردار ویسکوالاستیک با دولایه پیزوالکتریک تحت نیروی آیرولاستیک و تحریک پایه پرداخته شده است. فرض می‌شود که ماده ویسکولاستیک تیر از مدل کلوین-وویت تبعیت می‌کند. همچنین دو لایه پیزوالکتریک در بالا و پایین تیر واقع شده است که به صورت اتصال سری به یکدیگر ارتباط دارند. نیروی آیروالاستیک بر اساس تئوری پیستون در نظر گرفته شده و به‌صورت یک نیروی خارجی بر تیر عمل می‌کند، همچنین فرض شده است که تحریک پایه به‌صورت تصادفی باشد. در این پژوهش تیر یکسرگیردار با دو لایه‌ی پیزوالکتریک به عنوان مکانیزم برداشت انرژی خمشی در نظر گرفته شده است. در ابتدا معادله‌ی دیفرانسیل پاره‌ای غیر خطی حاکم بر ارتعاش عرضی تیر با بکارگیری روش گالرکین به تعدادی معادله دیفرانیسل معمولی تبدیل شده که همراه با معادله‌ی الکتریکی حاکم بر پیزوالکتریک با استقاده از روش عددی رانگ- کوتا حل شده‌اند. سپس با بررسی پاسخ معادلات حاکم، به مطالعه‌ی تأثیر پارامترهای سیستم بر رفتار ارتعاشی تیر و ولتاژ خروجی پرداخته می-شود. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش سرعت سیال، انرژی سیستم افزایش می‌یابد که باعث افزایش دامنه‌ی ارتعاشی و ولتاژ خروجی سیستم می‌گردد. علاوه براین نشان داده شد که میرایی ساختاری بر مقدار ولتاژ خروجی تاثیر بسزایی دارد.
صالح فلاح، بهزاد قدیری، قاسم حیدری نژاد،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
ارتعاشات ناشی از جریان در توربوماشین‌های گذرصوتی از جمله موضوعات مهم و چالش برانگیز این حوزه می‌باشد. رفتارهای آیروالاستیک پره‌ها علاوه بر ناپایداری‌های آیروالاستیک می‌تواند منجر به خرابی پره‌ها، ناپایداری جریان و یا کاهش راندمان مجموعه شود. برای مطالعه هر رفتار آیروالاستیک، ابتدا باید رفتار آیرودینامیک مجموعه بررسی شود. هدف این مقاله بررسی رفتار و حدود ناپایداری آیروالاستیک در یک توربوماشین منتخب می‌باشد. به این منظور، ابتدا جریان گذرصوتی در رتور کمپرسور ناسا ۳۷ بوسیله نرم‌افزار سی.اف.ایکس. شبیه‌سازی و راستی‌آزمایی می‌شود. سپس، با استفاده از ارتعاش اجباری پره‌ها در زاویه‌های فاز بین پره مشخص، پایداری آیروالاستیک پره رتور در سه نقطه طراحی، نزدیک استال و استال بررسی می‌شود. برای کاهش تعداد نقاط شبکه و در نتیجه زمان محاسبات، از شرط مرزی فاز تاخیری و روش تبدیل فوریه استفاده شده است. همچنین، در این تحقیق، الگوریتم شبکه‌بندی همزمان سازه و سیال و الگوریتم حل برهمکنش سازه-سیال توربوماشین‌ها در ارتعاش اجباری سازه، با جزئیات کامل تدوین و معرفی شده است. بکارگیری روش تبدیل فوریه در نرم‌افزار سی.اف.ایکس. برای شبیه‌سازی آیروالاستیک از دیگر نوآوری‌های این مقاله است. در این پژوهش، اندازه زاویه فاز بین پره بحرانی که مستقل از شرایط کارکرد رتور می‌باشد، بدست آمده است. شبیه‌سازی‌های آیروالاستیک رتور ناسا ۳۷ بیانگر ناپایداری آیروالاستیک این رتور در شریط استال می‌باشد. در این شرایط آنتروپی جریان به‌شدت نسبت به شرایط طراحی و نزدیک استال افزایش می‌یابد. سطح فشار پره، نقش بیشتری در ناپایداری آیروالاستیک استال داشته و در فاز طراحی مجدد باید به آن توجه ویژه شود.
شاهرخ شمس، محمد کشتگر، سیدمحمد منصوری،
دوره ۱۹، شماره ۴ - ( ۱-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله به بررسی رفتار آیروالاستیک یک بال دوقسمتی که هر قسمت دارای یک زاویه سوییپ است و از دو قسمت فلزی و کامپوزیتی با لایه‌چینی متقارن ساخته شده می‌پردازیم. راهکارهای مختلفی برای به‌تاخیرانداختن ناپایداری آیروالاستیسیته ارایه شده است. یکی از این راهکارها استفاده از کامپوزیت در سازه است. بال هواپیما به‌صورت یک تیر یکسرگیردار که از تغییر طول محوری آن صرف نظر شده و دارای ۳درجه آزادی خمشی/خمشی/پیچشی است، در نظر گرفته شده است. به‌منظور مدلسازی آیرودینامیک از تئوری جریان ناپایا در حوزه زمان براساس تابع وگنر استفاده می‌شود و فرآیند محاسبه سرعت وقوع ناپایداری با کمک کد نرم‌افزاری تهیه‌شده، انجام می‌شود. در نهایت تاثیر نسبت طول قسمت فلزی به طول کل بال و همچنین زاویه عقبگرد قسمت کامپوزیتی روی سرعت وقوع ناپایداری بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش طول قسمت فلزی به طول کل تا مقدار ۰/۹ ابتدا سرعت وقوع ناپایداری افزایش می‌یابد و سپس کاهش خواهد یافت، همچنین زاویه عقبگرد منفی نسبت به زاویه عقبگرد مثبت قسمت کامپوزیتی تاثیر بهتری روی سرعت وقوع ناپایداری دارد. براساس این نتایج بهتربن زاویه عقبگرد منفی زاویه ۳۰ درجه است که در این زاویه سرعت وقوع ناپایداری بیشترین مقدار را داراست. همچنین بررسی‌ها نشان می‌دهد که با افزایش زاویه عقبگرد منفی از ۹۰-۰درجه در زوایای الیاف مختلف سرعت وقوع ناپایداری تا زاویه عقبگرد ۲۰- کاهش و سپس کمی افزایش می‌یابد. با افزایش زاویه سوییپ از صفر تا ۸۰درجه در زوایای الیاف مختلف سرعت وقوع ناپایداری کاهش می‌یابد.
سعید محمودخانی، ابوالفضل یزدانی،
دوره ۱۹، شماره ۸ - ( ۵-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله فلاتر و پاسخ آیروالاستیک سازه دیسک‌پره در حضور نامیزانی و تحت تحریک مرتبه موتور، با هدف بررسی اثر خواص سازه‌ای دیسک و تدوین روش تحلیل کارآی مساله مورد مطالعه قرار گرفته است. برای مدلسازی اندرکنش سازه و سیال از نظریه جریان دوبُعدی تراکم‌ناپذیر وایتهد و برای مدلسازی سازه نیز از مدل چهاردرجه آزادی جرم و فنر شامل خمش و پیچش در مقطع فرضی پره و خمش و پیچش در دیسک استفاده شد که قادر به احتساب اثر وابستگی سازه‌ای حرکت قطاع‌های مجاور و همچنین انعطاف‌پذیری دیسک خواهد بود. برای حل از شکل مودهای موج متحرک سازه دیسک‌پره بدون نامیزانی برای بسط پاسخ سیستم نامیزان استفاده شد که به‌علت نیاز به محاسبه نیروهای آیرودینامیک به‌طور جداگانه برای هر مود موج متحرک، روش مناسبی برای تحلیل آیروالاستیک است. در نهایت از حل به‌دست‌آمده برای تعیین اثر انعطاف‌پذیری دیسک روی ناپایداری، تغییرات فرکانس‌های طبیعی مودهای پیچشی و خمشی با تعداد گره‌های قطری و همچنین میزان افزایش دامنه ارتعاش تحت اثر نامیزانی استفاده شد. همچنین اثر دو نوع نامیزانی شامل نامیزانی در فرکانس پیچشی پره‌ها و نامیزانی در تحریک مرتبه موتور مورد توجه قرار گرفت. مطالعات پارامتریک، امکان وقوع تغییرات قابل توجه در رفتار ارتعاشی و رفتار آیروالاستیک سیستم را در حضور نامیزانی برای دیسک با سفتی خمشی پایین نشان می‌داد، به‌طوری که به‌ازای مقدار خاصی از فرکانس طبیعی دیسک پاسخ بیشینه سیستم در حالت نامیزان نسبت به حالت میزان تا حدود ۸برابر افزایش می‌یافت.
مهدی عباسقلی‌پور،
دوره ۲۰، شماره ۴ - ( ۱-۱۳۹۹ )
چکیده
نظریه برداشت انرژی مکانیکی- ارتعاشی محیط در دهه اخیر مورد بررسی پژوهشگران قرار گرفته است. در تحقیق حاضر به تحلیل ارتعاشات یک تیر یک‌سر گیردار ویسکوالاستیک با دولایه پیزوالکتریک با اتصال سری و موازی تحت نیروی آیروالاستیک و تحریک پایه به صورت جابجایی و دورانی پرداخته شد. ماده ویسکوالاستیک تیر با استفاده از مدل مکانیکی جامع کلوین- وویت توصیف شد. نیروی آیروالاستیک براساس تئوری پیستون و تحریک پایه به صورت تصادفی و هارمونیک در نظر گرفته شدند. برای استخراج معادله‌های ارتعاشاتی و الکتریکی تیر به‌ترتیب از کوپل بین میدان تنش تیر و پیزوالکتریک و معادلات گاوس استفاده شد. معادله ارتعاشی به روش گالرکین، به صورت گسسته نوشته شد و همراه با معادله الکتریکی به کمک روش عددی رانگ- کوتا حل شدند. سپس با بررسی پاسخ معادلات حاکم به مطالعه تاثیر پارامترهای سیستم بر رفتار ارتعاشی تیر و ولتاژ خروجی پرداخته شد. نتایج نشان داد که نوع اتصال مدار (سری یا موازی) تاثیری بر فرکانس‌های سیستم و پاسخ فرکانسی ندارد. با افزایش سفتی، فرکانس طبیعی ارتعاشی تیر افزایش می‌یابد. میرایی ساختاری بر مقدار ولتاژ خروجی تاثیر بسزایی دارد. همچنین با افزایش فشار در محیط مقدار ولتاژ خروجی کاهش می‌یابد.
