تحلیل ناپایداری فلاتر بال‌های دارای زاویه پس گرایی با استفاده از معادلات کاملاً ذاتی

در این مقاله مطالعه اثر زاویه پس گرایی بر ناپایداری دینامیکی بال هواپیما با الگوی سازهای منتج از معادلات هندسه دقیق کاملاً ذاتی هدف گذاری شده است. با توجه به عدم وجود آثار زاویه پسگرایی در ساختار این معادلات، توسعه معادلات مذکور جهت انجام این تحلیل از جنبه های نوآوری مقاله حاضر به شمار می رود. معادلات هندسه دقیق کاملاً ذاتی فقط شاملنیروها، گشتاورها، سرعت های خطی و زاویه ای می شوند و در این معادلات تغییر مکانها و دوران ها به صورت صریح ظاهر نمی شوند. به همین دلیل از مزایای مهم این نوع معادلات، مدل سازی کامل و بدون فرض ساده کننده در تغییر شکل های بزرگ، درجه غیرخطی کم و بنابراین پیچیدگی کمتر است. به منظور تعیین وضعیت ناپایداری سیستم آیروالاستیک مذکور،ابتدا معادلات غیرخطی حاکم به کمک روش تفاضلات محدود مرکزی گسسته و سپس حول حالت تعادل استاتیکی آن خطی سازی شده است. در نهایت با استفاده از حل مقادیر ویژه، پایداری سیستم به ازای سرعت ها و پارامترهای مختلف مورد بررسی واقع شده است. ارزیابی و دقت نتایج به دست آمده، از طریق مقایسه با نتایج موجود در پیشینه تحقیقات بررسی شده است. در انتها مشخص گردید که استفاده از معادلات هندسه دقیق کاملاً ذاتی، ناپایداری بال های دارای زاویه پسگرایی را با دقت خوبی شبیه سازی می کند.

Flutter Instability of Aircraft Swept Wings by Using Fully Intrinsic Equations

In this paper, the dynamic instability of swept wings by using the geometrically exactfully intrinsic beam equations is investigated. Due to the lack of existence of sweep angle effects inthe aeroelastic formulation of these equations, this study is aimed to add the effect of sweep angle tothe aforementioned formulation and this is one of the aspects of innovation in this paper. The fullyintrinsic equations involve only moments, forces, velocity and angular velocity, and in these equations,the displacements and rotations will not appear explicitly. For this reason, the important advantagesof these equations are complete modeling without any simplifying assumptions in large deformations,loworder nonlinearities and thus less complexity. In order to determine the stability of the wing, firstthe resultant nonlinear partial differential equations are discretized by using the central finite differencemethod, and then linearized about the static equilibrium. Afterward, using the eigenvalue analysis oflinearized equations, the stability of the system versus different parameters is evaluated. The obtainedresults are compared with those available in the literature, and good agreement is observed. Finally, it isobserved that by using the fully intrinsic equations, the instability of the swept wings can be determinedaccurately