تحلیل فلاتر بال هواپیما و جرم خارجی متصل به آن به‌صورت الاستیک

در این مقاله فلاتر بال هواپیما و جرم خارجی متصل به آن با در نظر گرفتن خاصیت الاستیک در محل اتصال مورد بررسی قرار گرفته است. بال به‌صورت تیر یکسر گیردار یکنواخت با زاویه عقبگرد در نظر گرفته شده است و جرم خارجی با یک فنر و میراگر به آن متصل شده است. معادلات آیروالاستیک بال و جرم خارجی با استفاده از اصل هامیلتون به‌دست آمده است که به‌صورت معادلات دیفرانسیل پاره‌ای می‌باشند. برای شبیه‌سازی جریان سیال از مدل اصلاح شده پیترز استفاده شده است. در نهایت با به‌کارگیری روش مودهای فرضی، معادلات پاره‌ای به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده است. تاثیر حالت‌های مختلف عدم اتصال جرم خارجی به بال، اتصال صلب جرم خارجی به بال و اتصال الاستیک جرم خارجی به بال بر سرعت فلاتر بررسی شده است. برای صحه گذاری بر پژوهش انجام شده نتایج تحلیل فلاتر بال با پژوهش‌های پیشین مقایسه شده است که همخوانی خوبی بین نتایج دیده می‌شود. سپس جرم خارجی به‌صورت الاستیک به بال متصل شده و تاثیر پارامترهای مختلف همچون موقعیت‌ نصب جرم خارجی، زاویه عقبگرد بال و همچنین اندازه جرم خارجی بر سرعت فلاتر بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش فاصله جرم خارجی از ریشه بال در جهت طولی و همچنین انتقال جرم خارجی به‌سمت لبه حمله بال در جهت عرضی، سرعت فلاتر کاهش می‌یابد و همچنین افزایش جرم خارجی و ثابت فنر اتصال باعث کاهش سرعت فلاتر مجموعه می‌‌شود. در تمامی حالت‌ها با افزایش زاویه عقبگرد بال سرعت فلاتر افزایش می‌یابد.