تحلیل تنش و ارزیابی سازه ای بوم دم مخروطی بالگرد تقویت شده با 16 استرینگر: مقایسه ی روش اجزای محدود و مدل تیر جدارنازک

بوم دم، مسیر اصلی انتقال بارهای برشی و خمشی از ناحیه ی دم به بدنه ی بالگرد است و رفتار موضعی آن در مجاورت استرینگرها می تواند بر ارزیابی سازه ای اثر تعیین کننده داشته باشد. در این پژوهش، یک بوم دم مخروطی به طول 3 متر، با شعاع های مقطع ریشه و نوک به ترتیب 300 و 106 میلی متر، پوسته ی آلومینیومی 2024‑T3 با ضخامت 0٫8128 میلی متر و 16 استرینگر طولی مدل سازی شد. مدل سه بعدی در Abaqus/Standard 2023 با المان چهاروجهی ده گرهی C3D10، شرایط گیردار در مقطع ریشه و بارهای برشی متناظر با (Vᵧ=-2000) و (V_z=2600) نیوتن تحلیل استاتیکی شد. هم زمان، یک مدل تحلیلی جدارنازک بر پایه ی توزیع یکنواخت استرینگرها، ممان های دوم سطح و روابط خمش و جریان برشی تدوین گردید. بیشینه ی مولفه های تنش گزارش شده از خروجی آباکوس برای S22 و S33 به ترتیب 35٫4 و 52٫3 مگاپاسکال بود؛ مقادیر متناظر تحلیلی 36٫9 و 50٫1 مگاپاسکال به دست آمد و اختلاف نسبی بر مبنای خروجی عددی 4٫2 و 4٫2 درصد محاسبه شد. بیشینه ی تنش فون میسز 99٫42 مگاپاسکال و بیشینه ی جابجایی 0٫2026 میلی متر از کانتورها خوانده شد. تحلیل نشان داد که ناحیه ی ریشه و اتصال استرینگرها بحرانی ترین ناحیه است. بااین حال، به دلیل ثبت مولفه های S22/S33 به جای S11 در تصاویر موجود، نبود فایل ODB و گزارش هشدار اعوجاج المان در ژورنال، نتیجه ی تطبیق باید به عنوان اعتبارسنجی مهندسی اولیه تفسیر شود؛ برای ارسال نهایی، استخراج S11 در دستگاه مختصات مناسب و مطالعه ی همگرایی مش ضروری است.

کلیدواژه ها:

بوم دم بالگرد ، پوسته ی مخروطی تقویت شده ، استرینگر طولی ، روش اجزای محدود ، Abaqus ، C3D10 ، آلومینیوم 2024‑T3