تحلیل آیروالاستیک بال سوئیپ دوگانه با یک قسمت فلزی و یک قسمت کامپوزیتی

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 لایه چینی متقارن ساخته شده می پردازیم. راهکارهای مختلفی برای به تاخیرانداختن ناپایداری آیروالاستیسیته ارایه شده است. یکی از این راهکارها استفاده از کامپوزیت در سازه است. بال هواپیما به صورت یک تیر یک سرگیردار که از تغییر طول محوری آن صرف نظر شده و دارای ۳درجه آزادی خمشی/خمشی/پیچشی است، در نظر گرفته شده است. به منظور مدل سازی آیرودینامیک از تئوری جریان ناپایا در حوزه زمان براساس تابع وگنر استفاده می شود و فرآیند محاسبه سرعت وقوع ناپایداری با کمک کد نرم افزاری تهیه شده، انجام می شود. 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 می دهد که با افزایش طول قسمت فلزی به طول کل تا مقدار ۰/۹ ابتدا سرعت وقوع ناپایداری افزایش می یابد 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 بررسی ها نشان می دهد 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 می یابد. با افزایش زاویه سوییپ از صفر تا ۸۰درجه در زوایای الیاف مختلف سرعت وقوع ناپایداری کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

Speed of Instability ، Aeroelastic ، Isotropic ، Composite ، Sweep ، سرعت ناپایداری ، آیروالاستیک ، ایزوتروپ ، کامپوزیت ، عقبگرد