تحلیل پسا فلاتر بالک دوبعدی مافوق صوت با ضخامت متغیر با اثرات لقی، سفتی و میرایی چرخشی و انتقالی غیرخطی

با توجه به اهمیت بال و بالک در سیستم‌های هوافضایی مافوق و کاربرد آن‌ها در پایداری و کنترل و پرواز، بررسی پایداری آیروالاستیک آن‌ها در جریان مافوق صوت دارای اهمیت و کاربرد فراوان است. در تحقیق حاضر مدل بالک مافوق صوت دوبعدی به‌صورت کاملا غیرخطی در بخش سازه و آیرودینامیک فرض شده است. سازه بالک با سفتی و میرایی غیرخطی پیچشی و انتقالی به ترتیب از مرتبه 3 و 2 و لقی حرکت پیچشی و انتقالی، به‌صورت ترکیبی فرض شده است. یک ترکیب سازه‌ای کاملا غیرخطی با اثر میرایی غیرخطی که برای اولین مرتبه مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصل دارای نکات مهم و قابل توجهی است که مورد مطالعه قرار گرفته است. همین‌طور، مدل آیرودینامیک پیستون مرتبه 3 غیرخطی برای شبیه‌سازی جریان مافوق صوت اطراف بالک فرض شده است. معادلات غیرخطی حاکم براساس اصل همیلتون و با استفاده از انرژی جنبشی و پتانسیل و کار مجازی مربوط به بالک دوبعدی تعیین شده است. بعد از انتقال معادلات در فضای حالت، با استفاده از روش رانگ-کوتای مرتبه 4 برای تعیین رفتار آشوبناک و سیکل محدود بالک، حل شده‌اند. بالک با سفتی غیرخطی پیچشی، با افزایش سرعت، کاملا رفتار نرم شونده نشان داده است. اما، با حضور سفتی انتقالی، رفتار سازه برای سرعت‌های پایین‌تر سخت شونده است. اثر لقی پیچشی و انتقالی در رفتار پسا فلاتر بالک بسیار پیچیده است و بطورکلی در سرعت‌های کم باعث افزایش ناپایداری شده است. همین‌طور، افزایش سرعت باعث کاهش اثر میرایی در رفتار پسا فلاتر بالک شده است.