بررسی فلاتر مافوق صوت تیر ساندویچی لانه زنبوری حاوی لایه پوششی سرمتی تحت بار در حال حرکت

در این مقاله به صورت همزمان اثرات فلاتر مافوق صوت و جریان نیرویی متحرک بر روی تیر ساندویچی لانه زنبوری حاوی لایه پوششی از جنس سِرمت مورد بررسی قرار می‌گیرد. لایه لانه زنبوری که دارای نسبت استحکام به وزن بالایی است از جنس نومکس و از نوع منظم و لایه سِرمت که تحمل دمایی بالایی دارد از جنس ذرات اکسید آلومینیوم در ماتریس فلزی فولاد نرم با درصد کسری بهینه سرامیک در نظر گرفته می‌شود. از تئوری تیر کلاسیک اویلر برنولی برای مدل‌سازی سازه و از روش پیستون تئوری مرتبه اول به منظور مدل‌سازی جریان آیرودینامیک مافوق صوت بهره‌برده می‌شود. از اصل همیلتون بهمراه بسط فوریه و روش گالرکین به منظور رسیدن به مدل دینامیکی سازه در حوزه فضا حالت استفاده می‌شود. همچنین فشار دینامیکی بحرانی از روش p محاسبه می‌گردد. در بخش نتایج نقش موثرتر سازه ساندویچی با لایه سرمتی در به تعویق انداختن فلاتر نسبت به سازه ساندویچی با لایه پوششی آلومینیوم نشان داده می‌شود. اثر ضخامت لایه پوششی سرمت نیز در به تعویق انداختن فلاتر مورد بررسی قرار می‌گیرد. در نهایت به منظور رسیدن به نتایج عملیاتی بهتر، پاسخ زمانی تیر ساندویچی در جریان مافوق صوت و تحت بار متحرک با سرعت های متفاوت ارائه خواهد شد.

Supersonic Flutter of a Honeycomb Sandwich Panel with Cermet Constrained Layer under Moving Load Configuration

In this paper, the effects of supersonic flutter and moving load are studied simultaneously on a honeycomb sandwich beam with a cermet covered layer. The core layer ratio is considered as a regular nomex honeycomb which has the high stiffness to weight ratio. Also cermet layer which has a high thermal strength is considered as aluminum oxide in mild steel matrix, for optimized fractional ceramic concentration. The structural formulation is based on the classical EulerBernoulli beam theory and the quasisteady first order supersonic piston theory is employed to describe the aerodynamic loading. Hamilton’s principle in conjunction with the generalized Fourier expansions and Galerkin method are used to develop the dynamical model of the structural systems in the statespace domain. The critical dynamic pressures are obtained by p method for a honeycomb sandwich beam. Simulation results shows that using cermet layer as a constrained layer has an important role in postponding the flutter to higher dynamic pressures compared to the same sandwich layer with aluminum constrained layer. The thickness effect of cermet layer on flutter phenomena is also considered. Finally, in order to obtain efficeient operational results, the aeroelastic responses of honeycomb sandwich beam in supersonic regime under moving loads with different velocities are calculated.