که در اینذمعادله:
| (۴-۳۱) | ماتریس سختی تعمیم یافته= ، ماتریس جرم تعمیم یافته = |
آخرین مرحله، از خواص متعامد شکل مودها برای فرمولبندی کردن معادله حرکت در جملات مربوط به ماتریسهای سختی و جرم تعمیم یافته استفاده می شود.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
۴-۴- مبانی آیروالاستیسیته استاتیکی و دینامیکی
در ارتعاشات و دینامیک سازه‌ها بر روی اثرات تداخلی نیروهای الاستیک و اینرسی مطالعاتی انجام می‌شود. در سیستم‌های دینامیکی می‌توان یک وسیله پرنده را مدل سازی نمود و چنانچه اثر بارهای آیرودینامیکی در مسئله وارد شود آنگاه عملاً با یک مسئله آیروالاستیک مواجه خواهیم بود. به طور کلی پدیده‌های آیروالاستیک را می‌توان به دو بخش استاتیک و دینامیک تقسیم بندی نمود که در این پژوهش هر دو بخش استاتیک و دینامیک مسئله که به ترتیب شامل بدست آوردن سرعت واگرایی و سرعت فلاتر است مورد بررسی قرار گرفته شده‌اند. در این قسمت ضمن تعریف علم آیروالاستیسیته و مسائل کلاسیک در آن، مواردی که در این پژوهش نیاز به معرفی دارند تعریف شده است.
آیروالاستیسیته یکی از مهمترین شاخه‌ها برای مهندسان هوا فضا و مکانیک می‌باشد و بیانگر یک گروه از مسائل کلیدی طراحی می‌باشد. در این دانش برهمکنش اثرات نیروهای آیرودینامیکی، اینرسی و الاستیک در سازه‌های هوا فضایی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در شکل (۴-۲) ارتباط این نیروها نشان داده شده است. در سازه‌های هوافضایی مدرن، سازه‌ها دارای انعطاف بالا و وزن پائینی می‌باشند و این مساله همراه با تداخل اثرات نیروهای آیرودینامیکی می‌تواند اثرات متفاوتی را ایجاد نماید.
| شکل ۴-۲: مسائل مطرح شده در آیروالاستیسیته]۲۷[ |
به طور کلی این مبحث به دو شاخه تقسیم می‌شود که عبارتند از آیروالاستیسیته استاتیکی و دینامیکی. پدیده‌های مربوط به این دو شاخه در ادامه به طور خلاصه معرفی شده است.
۴-۴-۱- پدیده های آیروالاستیک استاتیکی
در این بخش پدیده های آیروالاستیک استاتیکی بررسی خواهد شد. مهمترین پدیده های آیروالاستیک استاتیکی عبارتند از:
-
- واگرایی[۸۷]:
ناپایداری استاتیکی سطوح برآ 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 بال یک نمونه ساده از ناپایداری آیروالاستیک حالت پایا[۸۸] می‌باشد. در حالت کلی گشتاور پیچشی آیرودینامیکی سبب می‌شود که بال به سمت پیچش میل کند که می‌تواند باعث یک تغییر شکل ناگهانی در یک سرعت یکنواخت شود. ممان الاستیک با این پیچش مخالفت می‌کند و از طرفی سختی پیچشی مستقل از سرعت پرواز می‌باشد در صورتی که ممان آیرودینامیک با مجذور سرعت متناسب می‌باشد که این رابطه ممکن است باعث وجود یک سرعت بحرانی شود که در آن سختی پیچشی به تنهایی می‌تواند بال را در موقعیت مختل شده نگهداری کند. در سرعت‌های بالاتر از این سرعت بحرانی یک تغییر شکل ناگهانی بسیار کوچک در بال منجر به تولید یک زاویه پیچشی بزرگ می‌شود. این سرعت بحرانی به سرعت واگرایی معروف است. این پدیده در صورت رسیدن به حد بحرانی خود باعث کمانش، تغییر فرم‌های زیاد و نهایتا گسیختگی سازه می‌گردد.
-
- اثر پذیری کنترل[۸۹]:
اثر تغییر فرم‌های الاستیک سازه بر کنترل‌پذیری هواپیما تحت شرایط پرواز یکنواخت می‌باشد.
-
- معکوس پذیری سیستم کنترل[۹۰]:
تحت یک سرعت پروازی، سطوح کنترلی نظیر شهپر، سکانها وغیره، به دلیل تغییر فرم‌های الاستیک سازهای، عکس عمل تعریف شده مربوط به خود را انجام می‌دهند.
-
- توزیع بار[۹۱]:
اثر تغییر فرم الاستیک سازه بر روی توزیع فشار آیرودینامیکی یکنواخت می‌باشد.
-
- اثرات آیروالاستیک بر پایداری استاتیکی[۹۲]:
