تحلیل پایداری آیروالاستیک سازه بال هواپیما و روتور متصل به آن

Abstract

در این پژوهش با استفاده از روابط انرژی جنبشی، کرنشی و کار نیروهای ناپایستار بال هواپیما و روتور متصل به آن و با استفاده از معادله لاگرانژ، معادلات حرکت استخراج شده است. در مدل‌سازی، بال به­صورت یک تیر یک­سرگیردار اویلر- برنولی و نیروی برآ و ممان در آیرودینامیک ناپایا نیز به­صورت ترم‌هایی از توابع تئودرسون درنظر گرفته شده است. تاثیر پارامترهایی همچون موقعیت قرارگیری روتور، نیروی تراست روتور، سرعت دورانی پره‌های روتور و سرعت جریان هوا بر دامنه نوسانات و پایداری سامانه بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که، با افزایش فاصله روتور از ابتدای بال دامنه نوسانات افزایش و با کاهش چشمگیر سرعت فلاتر باعث ناپایداری در سامانه می‌‎گردد. افزایش نیروی تراست نیز موجب افزایش دامنه ارتعاشات بال و افزایش سرعت فلاتر و در نهایت ناپایداری سامانه بال و روتور می‌گردد. علاوه­براین، برای سرعت جریان هوا بالاتر از سرعت فلاتر نیز ناپایداری در سیتم دیده می‌شود.