تحلیل فلاتر بال تطبیقی با تنظیم موقعیت تیرک

در این مقاله فلاتر یک بال تطبیقی با تنظیم موقعیت تیرک مورد بررسی قرار گرفته است. بر خلاف مدل های دوبعدی که معمولا در پژوهش های پیشین برای شبیه سازی این نوع بال به کار گرفته شده اند، در این تحقیق بال با تغییر مکان تیرک ها با زاویه عقبگرد و بارگذاری آیرودینامیک ناپایا مدلسازی شده است. دو تیرک اصلی که در راستای طولی بال یکنواخت هستند و می‏توانند در راستای وتر ایرفویل حرکت نمایند در نظر گرفته شده است. معادلات حرکت، با در نظر گرفتن مودهای خمش و پیچش، با استفاده از اصل هامیلتون، به دست آمده‏اند. جهت استفاده از این اصل، انرژی های جنبشی، پتانسیل و کار مجازی نیروها برای تیرک ها و بال به طور جداگانه بدست آمده است و سپس مجموع آنها در اصل هامیلتون جایگذاری شده است. به منظور شبیه سازی نیروهای آیروالاستیک بر روی بال، از مدل ناپایای پیترز استفاده شده است و داده های عددی با استفاده از روش حل تقریبی گالرکین آنالیز و نسبت به مطالعات قبلی اعتبارسنجی شده است که نتایج همخوانی قابل ‏قبولی دارد. جهت بررسی و ارائه ی نتایج، چهار حالت مختلف حرکت برای دو تیرک در نظر گرفته شده است که با توجه به سرعت هر تیرک که در حالت های مختلف متفاوت می باشد، موقعیت ابتدایی و نهایی تیرک ها مشخص می گردد. مقایسه بال تطبیقی با بال ساده در شرایط یکسان نشان می دهد که در بال های تطبیقی سرعت و فرکانس فلاتر افزایش می یابد. سپس اثر پارامترهای طراحی مختلف بر رفتار آیروالاستیک بال تطبیقی هواپیما مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که این پارامترها می‏توانند تاثیر قابل‏ توجهی بر روی محدوده پایداری این بال‏ها بگذارند. نتایج نشان می دهند که با افزایش ضخامت پوسته ی بال و ضخامت تیرک ها، سرعت فلاتر کاهش می یابد.