بررسی پدیده فلاتر بال در جریان زیر صوت با استفاده از روش اتصال قوی

فصل مشترک علوم دینامیک ، الاستیسیته و آیرودینامیک در علمی به نام آیروالاستیسیته مورد بررسی قرار می گیرد. فلاتر یک نوع ناپایداری دینامیکی آیروالاستیکی می باشد که بخاطر برهم کنش سیال- جامد در سازه رخ می دهد و نوع خطرناکی از ارتعاشات خود تحریک می باشد. در ارتعاشات خود تحریک نیروی وارده بر سازه تابعی بر حسب حرکت سازه می باشد. هرگاه سازه هوایی مانند بال هواپیما در معرض جریان هوا قرار گیرد، در سرعت های کم جریان هوا، ارتعاش بوجود آمده در آن میرا شده و از بین می رود. سرعتی که دامنه ارتعاشات بال ثابت می شود سرعت فلاتر نامیده می شود. در سرعت بالاتر از سرعت فلاتر دامنه ارتعاشات بال افزایش می یابد و باعث آسیب یا نابودی سازه بال می شود. پرواز در سرعت کمتر و بیشتر از سرعت فلاتر به ترتیب نشان دهندهی ارتعاشات پایدار و ناپایدار برای سازه ی بال هواپیما است . در این مقاله برای بررسی پدیده فلاتر از روش FSI اتصال قوی استفاده شدهاست . از نرم افزار ANSYS CFX به عنوان نرم افزار دینامیک محاسباتی سیالات برای حل معادلات اویلر و ناویراستوکس و از نرم افزار ANSYS Transient Structural برای حل مسائل خطی و غیرخطی سازه استفاده می شود. در این روش معادلات سازه و سیال بطور جداگانه توسط دو برنامه کامپیوتری و در دو حوزه متفاوت حل می شوند. این دو حوزه همزمان نیستند، زیرا نتایج هرکدام از حل گرها باید به حل گر دیگر انتقال پیدا کند. از روش حفظ مقطع عرضی و روش محافظه کارانه برای انتقال اطلاعات بین المانهای سیال و سازه استفاده می شود. شبیه سازی ها سه بعدی می باشند و از انتقال حرارت بین دو حوزه صرفنظر شده است . برای اعتبارسنجی این روش از دو مثال تجربی استفاده شده است ، مقایسه بین نتایج شبیه سازی و آزمایش های تجربی حاکی از صحت نتایج شبیه سازی دارد.

کلیدواژه ها:

فلاتر ، آیروالاستیسیته ، آنالیز مودال ، ارتعاشات.