مدل سازی بارگذاری اغتشاشی ناشی از پدیده بافتینگ و محاسبه نیرو و گشتاور خمشی حاصل بر پیکره حامل

بافتینگ به ناپایداری آیروالاستیک فرکانس بالایی گفته میشود که در سرعتهای گذر صوتی روی میدهد. هدف اصلی مقاله حاضر ارایه روشی جهت تعیین بارگذاری ناشی از این پدیده بر بدنه حامل می‌باشد. برای این منظور، ابتدا با اعمال تبدیل فوریه، معادلات ارتعاشی حامل به حوزه فرکانس برده شده است. سپس، هندسه حامل و نوع جریان اطراف آن مشخص شده است. در ادامه، برای هر کدام از این جریان‌ها روابطی جهت پیش‌بینی چگالی طیف توان بارگذاری خارجی ناشی از پدیده بافتینگ بر بدنه حامل با هندسه‌های مختلف، به‌کمک ترکیب روشهای تجربی و آماری ارایه شده است. با تعیین بارگذاری بافتینگ اطراف حامل در حوزه فرکانس، گشتاور خمشی ایروالاستیک وارد بر بدنه حامل با درنظر گرفتن نوسانات دینامیکی بدنه و اعمال معکوس تبدیل فوریه تعیین شده است. جهت محاسبه این گشتاور نیاز به تعیین میرایی آیرودینامیکی می‌باشد که روابطی تجربی با فرض جریان شبه پایا برای آن ارایه شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که وقوع شوک در لحظه مشخصی از پرواز گشتاور خمشی زیادی بر بدنه حامل وارد می‌کند که از محاسبات استاتیکی بیشتر می‌باشد. بنابراین، بررسی پدیده بافتینگ جهت انجام پرتاب موفقیت‌آمیز کاملاً ضروری به‌نظر می‌رسد. روش ارایه شده در این تحقیق می‌تواند محدوده وسیعی از حامل‌ها را دربرگرفته و نیاز به انجام آزمایش‌های وقت‌گیر و هزینه بر را مرتفع سازد. صحت روبط و نمودارهای ارایه شده با نتایج تجربی منابع گوناگون تایید شده است.