پیشینه تحقیق آیروالاستیسیته و پدیده های استاتیکی و دینامیکی و مروری بر تاریخچه فلاتر دارای ۳۶ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱- آیروالاستیسیته    ۴
۲- پدیده‌های آیروالاستیک    ۵
۲-۱-  پدیده های استاتیکی    ۶
۲-۱-۱-  واگرایی    ۶
۲-۱-۲-  اثر پذیری و معکوس پذیری سیستم کنترل سطوح    ۹
۲-۲- پدیده های دینامیکی    ۱۱
۲-۲-۱- بافتینگ    ۱۱
۲-۲-۲- پاسخ دینامیکی    ۱۲
۲-۲-۳- فلاتر    ۱۴
۲-۲-۳-۱- فلاتر کلاسیک(خطی):    ۱۵
۲-۲-۳-۲- فلاتر غیر کلاسیک(غیر خطی):    ۱۶
۳- انواع فلاتر    ۱۷
۳-۱-تاریخچه فلاترو مروری بر کارهای پیشین    ۲۴
منابع و مراجع    ۳۵

منابع

][۱][- AE 6200: Aeroelasticity Class Notes; Dewey H. Hodges, G. Alvin Pierce, Olivier A.  Bauchau, and Marilyn J.Smith

][۱][-chuh mei.: panel flutter and sonic fatigue analysis for rlv.   may 2001 .

][۱][ – lancaster, ew., “torsional vibrations of the tail of anaeroplane,” reports and memoranda,

۲۷۶, july 1916, in “aiaa selected reprint series, volume v, aerodynamic flutter,” i. e.

garrick, ed., march 1969, pp. 12-15.

][۱][ – collar, a.r., “the first fifty years of aeroelasticity;’aerospace, voi. 5, no. 2, (royalaeronautical society),february 1978, pp. 12-20.

][۱][ – tolve, l.a., “history of flight flutter testing,” in”proceedings of the 1958 flight flutter testing symposium” nasa sp-385, 1958, pp.159-166.

][۱][- champion, l.s., and cabrera, e.a., “f-16c/d block 40 with advanced medium-range air-to-air missile (amraam) flutter flight test evaluation,” afftc tr-92-19, december 1992.

][۱][- norton, w.j., “limit cycle oscillation and flight flutter testing,” in “proceedings, society

of flight test engineers,21 st annual symposium,” august 1990, pp. 3.4-1-3.4-12.

][۱][- Mei, C., “A Finite Element Approach for Non-linear panel-flutter,” AIAA Journal,Vol. 15, No. 8, 1977, pp. 1107-1110.

][۱][- Dixon, I. R., and Mei, C., “Finite Element Analysis of Large-Amplitude Panel-flutter

of Thin Laminates,” AIAA Journal, Vol. 31, No. 4, 1993, pp. 701-707.

][۱][- Xue, D. Y., and Mei, C., “Finite Element Non-linear Panel-flutter with Arbitrary

Temperature in Supersonic Flow,” AIAA Journal, Vol. 31, No. 1, 1993, pp. 154-162.

][۱][- Abdel-Motagaly, K., Chen, R., and Mei, C. “Nonlinear Flutter of Composite Panels

Under Yawed Supersonic Flow Using Finite Elements,” AIAA Journal, Vol. 37, No        ۹,۱۹۹۹, pp. 1025-1032.

 ۱- آیروالاستیسیته^[۱]

طراحی اجسام پرنده به ‌دلیل درگیر بودن سیال، دینامیک و سازه زمینه جدیدی از علم را ایجاد کرده ‌است که به آن اندرکنش سازه و سیال (آیروالاستیسیته)گفته می‌شود، در این علم تداخل بین اثرات نیروهای آیرودینامیکی، اینرسی و الاستیک سازه­ مورد مطالعه قرار می­گیرد. آیروالاستیسیته به زبان ساده، پدیده­ای ناشی از تداخل دوطرفه و محسوس بین نیروهای آیرودینامیکی، انعطاف­پذیری سازه و مکانیزم­های کنترلی و یا پیشرانه سازه و برآیند ناشی از آنها است. در شکل(۲- ۱)نمایی از سه علم مهم هوافضایی نمایش داده شده است، بخوبی می­توان دید که تداخل بین­ آیرودینامیک، الاستیسیته و دینامیک و کنترل تحت عنوان آیروالاستیسیته

– پدیده‌های آیروالاستیک

آیروالاستیسیته تحت دو عنوان مشخص در دو حالت استاتیکی و دینامیکی مورد مطالعه قرار می­گیرد. در آیروالاستیسیته، تعادل هواپیما و یا رفتار کوتاه­­ مدت تغییر مکان‌های سازه­ای در برابر نیرو­های آیرودینامیکی و تاثیر متقابل آن روی شکل پرواز مورد بررسی قرار می­گیرد. هرچقدر میزان انعطاف‌پذیری و الاستیک بودن سازه هواپیما، خصوصاً سازه بال بییشتر باشد، تغییر شکل خارجی سطوح کنترل و در نتیجه تغییر بارهای آیرودینامیکی افزایش می­یابد و امکان پیدایش پدیده آیروالاستیک بیشتر می­شود. در شکل(۲- ۲)پدیده­ها و موضوعات آیروالاستیک در دو بخش استاتیکی و دینامیکی بشرح ذیل مورد مطالعه قرار می­گیرند.

در آیروالاستیک استاتیکی رفتار سیستم به صورت استاتیک مورد مطالعه قرار می­گیرد و سیستم تابع زمان نیست و معمولاً هیچ فرکانسی برای مدل تعریف نمی­شود. نمونه‌هایی از رفتار آیروالاستیسیته استاتیک شامل واگرایی، تغییر شکل آیروالاستیک و معکوس عمل کردن سیستم کنترل می‌شود. در آیروالاستیسیته دینامیکی، رفتار سیستم در حوزه زمان بررسی می‌شود. نمونه‌هایی از آن شامل پدیده فلاتر به‌صورت ناپایداری دینامیکی و نوسانات با دامنه محدود می‌شود.

 ۲-۱-  پدیده های استاتیکی

۲-۱-۱-  واگرایی^[۱]

ناپایداری استاتیکی سطوح برا و یا پانل­های سطحی را واگرایی می­نامند. این پدیده در اثر تداخل نیروهای الاستیک سازه­ای و آیرودینامیک یکنواخت ایجاد می­گردد و باعث تغییر فرم استاتیکی سازه می­شود. واگرایی وقتی رخ می­دهد که برروی یک بال الاستیک نیروی بالابر ایجاد می‌شود آنگاه با افزایش سرعت مقدار لیفت زیاد می­شود تا جاییکه با M_eمساوی گردد در صورتیکه M_eیک حداکثر دارد.  از آنجا که مقدار نیروی برا و گشتاور با توان دوم سرعت افزایش می یابد، افزایش ناچیز در سرعت، باعث واگرایی و در نهایت باعث شکست بال خواهد شد و سرعت حاصل، سرعت واگرایی بال خواهد بود. پیچش بال حول محور الاستیکی، اگر باعث واگرایی سازه نشود موجب تغییر در زاویه حمله ، نیروهای آئرودینامیکی و مشتقات پایداری خواهد بود که در هواپیماهای پیشرفته که مانورهای پیچیده و سنگین انجام می دهند حائز اهمیت است. در بالهایی با زاویه عقب رفت^[۲] مسأله واگرایی برای بال غیرمحتمل است، دقیقاً برعکس بالهایی با زاویه جلو رفت^[۳] که در برابر این ناپایداری استاتیکی بسیار ضعیف هستند.

بایستی اشاره نمود پدیده ای بنام واگرایی ایلرون^[۴]  نیز برخی مواقع مطرح می شود و آن زمانی است که ایلرون نقش مهمی را در فرایند پروازی ایفا نماید. همچنین باید اشاره نمود که سطوح افقی و عمودی دم نیز می توانند تحت سرعت ناپایداری واگرایی قرار گیرند.

افزایش ناچیزی در سرعت باعث واگرایی و شکست بال خواهد شد و سرعت حاصل سرعت واگرایی خواهد بود. در (شکل(۲- ۳) تعامل بین نیروهای الاستیک تحت عنوان ممان پیچشی سازه و گشتار پیچشی ناشی از بارهای آیرودینامیکی نمایش داده شده است.

در زمان پرواز با سرعت زیاد، تغییر شکل سازه میزان نیروی آیرودینامیکی وارده به بال را تغییرمی دهد. با درنظر گرفتن یک ایرفول، با چرخش زاویه حمله و به تبع آن نیروی بالابری زیاد می گردد. افزایش میزان لیفت باعث پیچش بیشتر ایرفویل گشته ولی چنانچه سرعت کمتر از سرعت واگرایی باشد این افزایش تا رسیدن به حالت ثابتی کمتر می شود تا تعادل پایداری صورت پذیرد. در این حالت مسأله اصلی یافتن توزیع نیروی روی بال با توجه به توزیع پیچش در طول بال است. این مسأله در هواپیماهایی با ضریب منظری بالا اهمیت زیادی دارد.[^[i] ]. مثلاً در شکل(۲- ۴)توزیع لیفت در طول یک بال هواپیمایی را در حالتی که صلب و الاستیک باشد نشان می دهد و بطور مشخص الاستیک بودن بال حتی کمک می کند که نیروی بالابری بیشتری برای بال الاستیک مخصوصاً در قسمت انتهای بالبوجود بیاید.

۲-۱-۲-  اثر پذیری و معکوس پذیری سیستم کنترل سطوح^[۱]

در ابتدا این پدیده را برای ایلرون تشریح می نمائیم . قاعدتاً ایلرون ها در بال هواپیما می توانند باعث ایجاد حرکت رول^[۲]شوند. در حین این عمل ایلرونی که به پایین خم می شود باعث افزایش نیروی لیفت و پیچش ایرفویل به سمت پایین و کاهش زاویه حمله می گردد، دقیقاً برعکس ایرفویلی که به سمت بالا خم می شود؛ پیچش بال باعث کاهش یافتن گشتاور لازم برای دوران هواپیما می گردد و از آنجا که این گشتاور با توان ۲ سرعت رابطه مستقیم دارد تنها در یک محدوده سرعت، رفتاری درست از ایلرون را شاهد خواهیم بود. سپس اثر ایلران کاهش یافته تا جایی که در یک سرعت خاص بنام سرعت بازگشتی^[۳] حرکت ایلرون دیگر تاثیری نداشته و بعد از آن سرعت ، شاهد عملکرد معکوس ایلرون خواهیم بود.[۲۷]

دو نکته در مورد خاصیت معکوس پذیری ایلرون را بایستی مدنظر داشت:

سرعت معکوسی ایلرون به محل محور دوران الاستیک با مرکز فشار آیرودینامیک مرتبط نیست.

با افزایش ضریب فنریت پیچشی و افزایش ارتفاع پرواز سرعت این پدیده زیاد می شود.

در حالت زاویه عقب رفت بال این پدیده بسیار نمایان است، بدین صورت می توان گشتاور خمشی و گشتاور پیچشی بال(البته فاکتور وزن را نیز بایستی مد نظر داشت) را افزایش داد و یا استفاده از اسپویلر^[۱]و اجزاء متحرک که در انتهای بال قرار دارند؛ تاثیر بسزایی در به تعویق افتادن این پدیده می توانند ایفاء نمایند.

همچنین پدیده اثر پذیری و معکوس کارکردن اعضاء کنترلی در رادر و الویتورها هم دیده می شود ولی به اندازه ایلرونها فاجعه آمیز نیستند.

۲-۲- پدیده های دینامیکی

۲-۲-۱- بافتینگ^[۲]

این واژه به ارتعاشات بی نظم یک سازه یا قسمتی از آن که در جریان هوا قرار دارد گفته می شود که در اثر تاثیر اغتشاشات ایجاد شده در جریان بر روی سازه بوجود می آید بدین نحو که این اغتشاشات ضرباتی را به سازه می زنند. در صورتیکه فرکانس این ضربات که بعنوان نیروی تحریک کننده می باشند با فرکانس طبیعی سازه یکی باشد سازه دچار ارتعاشات بی نظم می شود. این پدیده علاوه بر دم هواپیما در سطوح کنترلی همچون بالک یا سکان که در دم متصل می شود و در ساختمانهای بلند که به علت ارتفاع زیاد در معرض جریان هوای بالای سطح زمین هستند و همچنین  در توربینها اهمیت زیادی دارند. در واقع بافتینگ در هواپیما بدلیل جدایش جریان روی بال یا نوسانات حاصل از امواج شاک بوجود می آید و این پدیده با توجه به اینکه بر اثر نیروهای غیرخطی اتفاق می افتد یک نوسان غیر منظم و غیر خطی است.

اولین سانحه تاریخی از این اثر را می توان به سال ۱۹۳۰ جایی که یک هواپیمای ژانکر اف-۱۳در انگلیس با ورود به یک جبهه هوای قوی، تغییرات ناگهانی در زاویه حمله بالهای خود را دید نسبت داد بنحوی که جدایش جریان در پشت بال ایجاد شده، گردابه هایی ایجاد کرد که که باعث ارتعاشات بی نظم و شدید الویتور و استبلایزر و در نتیجه شکست آنها و مرگ ۶ نفر شد.

مشکل اصلی این پدیده کمبود اطلاعات در زمینه ویژگیهای گردابه هایی است که از واماندگی بال حاصل می شوند. با این حال امروزه می توان با قرار دادن دم در خارج از ناحیه اغتشاش و با کم کردن احتمال جدایش جریان از روی بال و نقاطی که احتمال جدایش جریان وجود دارد مانند نقطه اتصال بال به بدنه و طراحی مناسب دم از نظر شکل آیرودینامیکی از اتفاق افتادن فلاتر دم جلوگیری نمود.

جدایش جریان از روی سطح بال علاوه بر ایجاد فلاتر دم در خود بال نیز ایجاد کند که به فلاتر  بی نظم معروف است و علامت آن تغییر توزیع فشار برروی سطح بال بصورت غیر منظم در هنگام جدایش جریان است که بعنوان یک تحریک کننده خارجی می تواند باعث ارتعاشات بال شود. مسئله بافتینگ در مانور بالا کش^[۱] هواپیمای جنگی و همچنین طراحی پرنده های مافوق صوت نیز بسیار کاربرد است.

[۱]–  Pull-up

[۱]– Spoiler

[۲] – Buffeting

[۱]-Control surface effectiveness and reversal

[۲]-Roll

[۳]-Reversal Speed

][i][- AE 6200: Aeroelasticity Class Notes; Dewey H. Hodges, G. Alvin Pierce, Olivier A.  Bauchau, and Marilyn J.Smith

[۱]-Divergence

[۲]-Sweep back

[۳] -Sweep forward

[۴] -Aileron

[۱] – Aeroelastisity

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.