به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

flutter

در نشریات گروه مکانیک
تکرار جستجوی کلیدواژه flutter در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • موسی رضایی*، مجتبی رضایی

    ناپایداری آیروالاستیکی در پره ها از مهمترین عوامل و منابع ناپایداری در روتور بالگردها محسوب می شوند که از جمله این ناپایداری ها، فلاتر می باشد. در این مقاله به منظور بررسی فلاتر پره و ارتباط آن با پارامترهای سازه ای روتور، معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی کوپل حاکم بر پره الاستیک دوار روتور بالگرد با فرض تیر اویلر- برنولی تحت اثر نیروهای آیرودینامیکی در حالت هاور با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده و با اعمال روش گالرکین به معادلات دیفرانسیل غیرخطی معمولی تبدیل می شوند و سپس معادلات بدست آمده برای مقادیر اغتشاشی کوچک حول شرایط حالت دائم خطی می گردند. اثر کوپل ژیروسکوپی بررسی گردیده و با فرض پاسخ هارمونیک، فرکانس های طبیعی پره در سه محور حرکتی محاسبه شده و ارتباط فرکانس طبیعی و فرکانس فلاتر پره با پارامترهای سازه ای و آیرودینامیکی نشان داده می شود. با استفاده از شبیه سازی عددی، نتایج برای دو نوع پره نرم و سفت با مشخصات معین برحسب پارامترهای مختلف از جمله زاویه پیچش پره، زاویه پیش مخروطی و سرعت چرخش روتور برای شکل مود اول ترسیم و اثر هر کدام از پارامترهای مذکور بر روی فرکانس فلاتر و نیز ناحیه پایداری پره مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. نشان داده می شود با افزایش صلبیت پره، فرکانس فلاتر افزایش یافته و سیستم پایدار خواهد بود.

    کلید واژگان: پره انعطاف پذیر، فلاتر، کوپل ژیروسکوپی، ناپایداری آیروالاستیکی
    Mousa Rezaee *, Mojtaba Rezayi

    Aeroelastic instability in blades is one of the most important sources of instability in helicopter rotors, and the most critical of these instabilities is flutter. In this paper, in order to investigate the blade flutter and its relationship with the rotor structural parameters, using the Hamilton's principle and considering the Euler-Bernoulli beam theory, the coupled nonlinear partial differential equations governing the rotating elastic blade of a helicopter in the hover flight mode are extracted and converted into a set of ODEs by applying Galerkin method. Then the obtained equations for small perturbations are linearized around the steady state conditions. The effects of the gyroscopic couplings are investigated and assuming the harmonic response, the natural frequencies of the blade in three motion axes are calculated and the relationship between the natural frequency and flutter frequency of the blade with structural and aerodynamic parameters are shown. Using numerical simulation, the results for two types of soft and stiff blades with given characteristics in terms of different parameters such as blade twist angle, pre-cone angle and rotation speed of rotor for the first mode shape are extracted. Finally, the effect of each of the mentioned parameters on the flutter frequency and also, the blade stability region is analyzed. It is shown that by increasing the blade stiffness, the flutter frequency will increase and the system will be stable.

    Keywords: Elastic Blade, Flutter, Gyroscopic Couple, Aeroelastic Instability
  • رضا معبودی، حسن شکراللهی*، مصطفی اسماعیلی
    در این مقاله فلاتر تیر کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله های کربنی دارای جرم متصله تحلیل و ارایه می شود. ناپایداری آیروالاستیک یک تیر مستطیل شکل با شرایط تکیه گاهی مختلف ارایه شده است. معادلات حاکم بر ارتعاشات این سیستم دینامیکی بر اساس اصل همیلتون تعیین گردیده است و سپس با حل معادلات به کمک روش مربعات تفاضلی تعمیم یافته در نهایت فرکانس طبیعی سیستم دینامیکی مذکور محاسبه گردید. در مقایسه هایی که با نتایج پژوهش های پیشین صورت پذیرفت تطابق قابل قبولی مشاهده شد. سپس به بررسی اثرات تقویت کننده نانولوله کربنی و اثرات جرم متصله بر فرکانس و پایداری تیر مذکور پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد فرکانس بی بعد با توزیع یکنواخت در کلیه شرایط مرزی با افزایش نسبت طول به ضخامت فرکانس کاهش پیدا می کند، همچنین پدیده فلاتر برای تیریکسرگیردار با توزیع کاهشی-افزایشی نسبت به توزیع یکنواخت مطلوب تر می باشد، و با حرکت جرم برای تیر یکسرگیردار از ابتدای تیر به مرکز تیر فرکانس کاهش پیدا می کند.
    کلید واژگان: فلاتر، تیر کامپوزیتی، نانولوله کربنی، جرم متصله
    Reza Maboodi, Hassan Shokrollahi *, Mostafa Esmaeili
    In this paper, the flutter analysis of a CNT-reinforced composite beam carrying an attached mass in the supersonic flow under different boundary conditions is presented. Also, the analysis of the mentioned beam has been investigated taking into account of the first-order shear deformation theory. The aerodynamic Piston theory has been used to estimate the aerodynamic pressure. The equations governing the vibrations of this dynamic system have been determined based on the Hamilton principle. Then, by solving the equations using the generalized differential quadrature method, the natural frequencies of the dynamic system are calculated. In this work, the results have been compared and validated with similar studies. Then, the effects of carbon nanotube reinforcement and the effects of the attached mass on the frequency and stability of the beam have been investigated. The obtained results show that for uniform distribution of CNT the non-dimensional frequency decreases by increasing the ratio of length to thickness for all boundary conditions.
    Keywords: Flutter, composite beam, Carbon Nanotube, attached mass
  • M. Basiri, H. Farrokhfal *, M. Mosayebi, R. Koohi
    This study aims to achieve effective analysis and fast modeling in free vibration and flutter analyses of low aspect ratio composite wings in subsonic flow for the preliminary design stage instead of using the computationally expensive finite element method. It uses an equivalent plate method for structural modeling. Also, it uses the doublet point and the U-g methods for calculation of unsteady aerodynamic loads and carrying out flutter analysis, respectively. We investigate the effects of different parameters on the flutter behavior. The present results confirm that the structural tailoring can make a harmonious balance to the wing sweep angle effect upon the flutter behavior of composite wings, and a considerable improvement upon flutter performance is achieved by using composite materials.
    Keywords: Flutter, equivalent plate, Composite, doublet point method
  • امیرحسین قاسمی کرم، عباس مزیدی*، سید احمد فاضل زاده حقیقی

    تاکنون مدلسازی و تحلیل آیروالاستیک بال جعبه ای یا به صورت دوبعدی انجام گرفته و یا با صرف زمان و هزینه زیاد در نرم افزارهای تخصصی صورت گرفته است. در این مقاله سعی شده تا با استفاده از یک روش نیمه تحلیلی، رفتار آیروالاستیک یک نمونه بال جعبه ای سه بعدی مدلسازی و تحلیل گردد. به منظور مدلسازی اثر بالچه از دو فنر طولی و پیچشی که انتهای آنها بر روی محور الاستیک بال ها قرار گرفته، استفاده شده است. استخراج معادلات حرکت و مدلسازی نیروهای آیرودینامیکی به ترتیب با استفاده از اصل هامیلتون و مدل ناپایای واگنر انجام شده است. جهت تبدیل معادلات حاکم دیفرانسیل پاره ای-انتگرالی به یک مجموعه معادله دیفرانسیل معمولی، از تکنیک های ریاضی و روش مودهای فرضی بهره برده شده است. اعتبارسنجی حل معادلات با مقایسه نتایج حل عددی و نتایج خروجی از نرم افزار نسترن انجام شده است. اثرات تغییر پارامترهای طراحی نظیر زاویه عقبگرد، میزان صلبیت بالچه و طول وتر بال ها بر فلاتر بال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش همزمان زاویه عقبگرد در بال جلو و عقب باعث افزایش پایداری سیستم می شود. همچنین افزایش سفتی پیچشی بالچه موجب افزایش سرعت فلاتر می شود در حالی که افزایش سفتی طولی آن باعث کاهش سرعت فلاتر می گردد.

    کلید واژگان: فلاتر، بال جعبه ای، مدل ناپایای واگنر
    Amirhossein Ghasemikaram, Abbas Mazidi *, S. Ahmad Fazelzadeh Haghighi

    In this paper, a three dimensional model of a box wing configuration is derived by a semi-analytical approach and the aeroelastic behavior is studied. So far, the flutter characteristics have been studied on the typical wing sections or via a whole lot more time and cost in the professional software. The winglet is modeled by two longitudinal and torsional springs and in order to simulate the effect of the winglet on the dynamic behavior, two ends of the springs are placed on the elastic axis of the sections. The governing equations are extracted via Hamilton's principle and in order to apply the aerodynamic forces, Wagner unsteady model is considered. To transform the linear partial integro-differential equations into a set of ordinary differential equations, mathematical techniques are employed. For the purpose of validation, the flutter values of the box wing are obtained by MSC NASTRAN and the proposed numerical procedure. The effects of the sweep angles and the winglet rigidity on the flutter are investigated. The results reveal that increasing the sweep angles and the chord ratio, enhances the flutter speed, remarkably. Furthermore, increasing the torsional rigidity of the winglet is more significant than the longitudinal rigidity on the flutter.

    Keywords: Flutter, Box-Wing, Wagner Unsteady Model
  • مسعود جوادی*، وحید خلفی

    در کار حاضر قابلیت اطمینان آستانه وقوع فلاتر صفحه چندلایه کامپوزیتی با توجه به عدم قطعیت در متغیرهایی شامل مدل الاستیک، ضریب پواسون، چگالی، ضخامت صفحه و طول صفحه بررسی شده است. صفحه موردنظر از چندلایه کامپوزیتی متقارن تحت شرایط مرزی مختلف است که در رژیم پروازی مافوق صوت موردبررسی قرارگرفته است. به منظور شبیه سازی رفتار حاکم بر صفحه چندلایه کامپوزیتی از نظریه کلاسیک ورق استفاده می شود؛ و اثر نیروهای آیرودینامیکی ‏توسط تیوری پیستون مرتبه اول مدل سازی شده است. به منظور گسسته سازی و تحلیل معادلات آیروالاستیک حاکم بر صفحه از روش عددی دیفرانسیل مربعی تعمیم یافته استفاده شده است. معادلات حاکم بعد از گسسته سازی، با استفاده از محاسبه و تحلیل مقادیر ویژه حل شده و آستانه وقوع پدیده فلاتر برای صفحه چندلایه کامپوزیتی به دست آمده است؛ به منظور بررسی قابلیت اطمینان، توزیع متغیرهای تصادفی به صورت توزیع نرمال استفاده شده است. درنهایت برای به دست آوردن قابلیت اطمینان آستانه وقوع فلاتر صفحه از روش شبیه سازی مونت کارلو برای پنج شرط مرزی مختلف استفاده شده است. با توجه به نتایج ارایه شده، مقدار قابلیت اطمینان آستانه وقوع فلاتر صفحه کامپوزیتی برای شرط مرزی تمام لولا بیشتر از سایر شرایط مرزی و شرط مرزی تمام گیردار کمتر از سایر شرایط مرزی خواهد بود. همچنین با توجه به بررسی های صورت گرفته در مورد وضعیت زاویه ‏الیاف صفحه کامپوزیتی، می توان نتیجه گرفت‏ با افزایش زاویه الیاف صفحه کامپوزیتی قابلیت اطمینان آستانه وقوع فلاتر افزایش می یابد.

    کلید واژگان: صفحه کامپوزیتی، قابلیت اطمینان، مونت کارلو، فلاتر، روش دیفرانسیل مربعی
    Masoud Javadi *, Vahid Khalafi

    Composite materials are widely used in modern aerospace flight vehicles, especially because of their high specific strength and lightweight than other materials. Since the study of reliability and uncertainty of composite material design variables in aeroelasticity has received less attention, in the present work the reliability of the laminated composite plate due to uncertainty in variables including elastic model, Poisson coefficient, density, thickness, and length is examined. The composite laminated plate is symmetric with different boundary conditions subjected to supersonic airflow. The classical plate theory and the first-order piston theory are utilized to derive the equation of motion. The differential quadrature method has been used to discretize and analyze the aeroelastic equations. The governing equations after discretization are solved by calculating and analyzing eigenvalues and the occurrence of the flutter phenomenon for the laminated composite plate is obtained. To examine the reliability, the distribution of random variables as a normal distribution has been used. Finally, the Monte Carlo simulation method was used for five different boundary conditions to obtain the reliability of the plate flat threshold. According to the presented results, the reliability value of the composite plate flutter threshold for the full hinge boundary condition (SSSS) will be higher than other boundary conditions and the all-bound boundary condition (CCCC) will be lower than other boundary conditions. Also, according to the studies on the condition of the fiber angle of the composite plate, it can be concluded that increasing the angle of the fiber of the composite plate increases the reliability of the occurrence of the filter threshold.

    Keywords: Laminated Composite Plates, Reliability, Flutter, Monte-Carlo Simulation, Differential Quadrature Method
  • Firooz Bakhtiari-Nejad *, Amir Hossein Modarres-Aval, Hamidreza Rostami, Earl Dowell
    In the present study, the free vibration and aeroelastic problems of rectangular cantilever plates with varying aspect ratio have been investigated. The classical plate theories based on the Kirchhoff hypothesis have been adopted to simulate the structural response of the plate. The Peter’s theory is selected to model the aerodynamic pressure on the plate due to the incompressible air flow. To discretize the partial deferential equations of the system, the ayleigh-Ritz method has been applied and by using Lagrange equations, the mass, damping, and stiffness matrices have been derived. Various numbers of mode shapes are used to show the convergence of the response of the system . The theoretical results including the natural frequencies and flutter speed have been evaluated by using the experimental data obtained from the ground vibration experiment carried out at Duke University. It has been shown that fora relatively low aspect ratio rectangular cantilever plate, using some techniques in Rayleigh–Ritz method leads to an improvement of the results for both the natural frequencies and flutter speed. This technique ends up having two sets of decoupled equations and consequently, the number of equations that have to be solved simultaneously is divided by two. This could lead to a reduction of computational time significantly.
    Keywords: Rayleigh-Ritz method, Rectangular cantilever plates, Classical plate theory, Aeroelasticity, Flutter
  • عبدالرضا عسکریان*، میلاد زاهدی
    در این مقاله، پایداری لوله های حامل جریان سیال تحت شرایط مرزی مختلف بررسی شده است. لوله مورد بررسی با استفاده از تیوری تیراویلر برنولی مدل و اثرات جریان سیال که شامل نیروهای اینرسی، کریولیس و گریز از مرکز است، به صورت یک بار گسترده عرضی در امتداد -طولی لوله لحاظ گردیده است. به منظور دست یابی به طیف گستردهای از شرایط مرزی مختلف و بررسی اثر آن بر دینامیک مساله، ابتدا وانتهای لوله توسط دو فنر کششی و دو فنر خمشی خطی مقید شده است. معادله حاکم با استفاده از اصل همیلتون تعمیم یافته استخراج و بهکمک روش جداسازی متغیرها و روش گلرکین به صورت ماتریسی بیان شده است. سپس، با استفاده از روش استاندارد تجزیه و تحلیل مقدارویژه به تحلیل پایداری سیستم مورد بررسی پرداخته شده و اثر پارامترهایی همچون سرعت و جرم سیال، گرانش و انواع شرایط مرزی بر نوع ومرز ناپایداری لوله حامل جریان مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج قابل توجهی به دست آمده است.
    کلید واژگان: لوله حامل جریان سیال، پایداری، فلاتر، دایورژنس، شرایط مرزی
    Abdolreza Askarian *, Milad Zahedi
    In this paper, stability analysis of pipes conveying fluid is considered. The pipe structure is modelled using the Euler-Bernoulli beam theory and the fluid flow effect is taken into account as a distributed load along the pipe length which contains the inertia, Coriolis and centrifugal forces. In order to achieve different boundary conditions, both ends of the pipe are constrained with two lateral and two bending linear springs. The governing equation of the system is developed using the extended Hamilton’s principle and expressed in the matrix form by applying the method of separation of variables and the Galerkin technique. Then, via the standard eigenvalue analysis method the stability analysis of the system is done and effects of some parameters such as mass flow, gravity and the type of pipes’ boundary condition on the type of instability and the stability margin of the pipe conveying fluids are considered and some conclusions are drawn.
    Keywords: Pipes Conveying Flow, Stability, Flutter, Divergence, Boundary Conditions
  • سید سعید مظفریان، جلیل رضایی پژند*
    در مقاله حاضر، مدلی تحلیلی جهت بررسی پاسخ غیرخطی آیروالاستیک صفحه ترک دار در جریان فراصوت ارایه شده است. به این منظور معادله خمش خالص دوبعدی صفحه همسانگرد ترک دار با شرایط تکیه گاهی ساده پیشنهاد شده است. برای تشکیل این معادله، مدل سازی صفحه بر اساس تیوری صفحه کلاسیک و روابط غیرخطی ون-کارمن، مدل خط-فنر برای ناحیه ترک و تیوری خطی پیستون برای محاسبه فشار آیرودینامیکی در نظر گرفته شده است. با اعمال روش گلرکین و مودهای فرضی صفحه، معادلات دیفرانسیل با مشتق های جزیی به معادلات دیفرانسیل با مشتق های معمولی تبدیل می شود. سپس با بهره گیری از روش حل عددی رانج -کوتا این معادلات، حل و نتایج بررسی شده است. بعد از مقایسه نتایج با منابع تحلیلی و اطمینان از صحت روش، اثرهای ابعاد و جهت ترک بر پایداری آیروالاستیک صفحه، مرز فلاتر و نوسان ها چرخه محدود مطالعه گردید. نتایج نشان می دهد وجود ترک باعث وقوع زود هنگام فلاتر، افزایش بیشینه دامنه نوسان ها چرخه محدود و در نهایت کاهش سرعت ناپایداری آیروالاستیک صفحه می شود.
    کلید واژگان: صفحه ترک دار، پایداری آیروالاستیک، نوسان های چرخه محدود، فلاتر: روش گلرکین
    Seyed Saeed Mozafareiyan, J. Rezaeepazhand *
    In the present study, an analytical model was presented for investigating the nonlinear aero-elastic response of cracked plate in supersonic flow. In this context, two-dimensional equations of cracked induced isotropic plate were proposed considering pure bending loading and simply support boundary condition. To form this equation, plate modeling based on the classical plate theory (CPT) and the von-Karman nonlinear relations. Also, the Line-Spring Model (LSM) and linear piston theory were considered for crack location and aerodynamic effect, respectively. Applying the Galerkin's method and plate assume modes, the partial differential equations (PDEs) are transformed into ordinary differential equations (ODEs). Then, by using Runge-Kutta numerical solution method, these equations (PDEs) were solved and the results were investigated. Eventually, some of effective aero-elastic parameters like flow condition and crack size were prescribed within the limit cycle oscillation (LCO) in flutter status. Results demonstrate that the presence of crack was leading early flutter, increasing the maximum amplitude of the limit cycle oscillations and aero-elastic instability that can ultimately reduce the structural performance.
    Keywords: Cracked plate, Aero-elasticity stability, Limit cycle oscillation (LCO), Flutter, Galerkin's Method
  • مجتبی فرخ*، محمدرضا فلاح

    هدف از این مقاله، آموزش ماشین بردار پشتیبان برای تعیین مرز ناپایداری آیروالاستیک فلاتر یک بال کامپوزیتی می باشد. بال هواپیما به صورت یک تیر دارای دو درجه آزادی و یک سر گیردار به همراه نیروی پیشران تعقیب کننده و جرم موتور مدل شده است. برای مدل سازی بال کامپوزیتی از تیوری لایه ای و مدلسازی آیرودینامیکی از تیوری جریان ناپایا با فرض جریان مادون صوت و تراکم ناپذیر در حوزه ی زمان استفاده شده است. معادلات حاکم بر حرکت بال با استفاده از روابط لاگرانژ و در نظر گرفتن مد های فرضی استخراج گردیده اند. سرعت فلاتر خطی نیز با توجه به روش مقدار ویژه محاسبه گردیده است. فرآیند محاسبه سرعت فلاتر به صورت کد نرم افزاری تهیه شده است که این کد با توجه به تعداد لایه ها، زاویه الیاف در هر لایه، جرم موتور و نیروی پیشران قادر به محاسبه سرعت فلاتر می باشد. با توجه به اینکه زمان محاسبات برای تحلیل سرعت فلاتر بالا بوده، در این مقاله برای کاهش هزینه محاسبات از روش ماشین بردار پشتیبان استفاده شده است. جهت آموزش ماشین بردار پشتیبان از تعداد نقاط محدودی که بیانگر ناحیه امن و ناامن می باشد، استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که ماشین بردار پشتیبان می تواند به عنوان یک ابزار دقیق و سریع در تشخیص مرز ناپایداری فلاتر بال ها باشد.

    کلید واژگان: آیروالاستیسیته، فلاتر، بال کامپوزیت، ماشین بردار پشتیبان
    Mojtaba Farrokh *, MohammadReza Fallah

    The main goal of this article is to train a support vector machine in order to determin the boundary of the composite wing aeroelastic instability. Aircraft wing is modeled as a cantilever beam with two degrees of freedom with thrust as a follower force and mass of the engine. For structural modeling of composite wing the layer theory has been used and in the aerodynamic model, the flow has been assumed to be unsteady, subsonic and incompressible. Using the assumed mode method, the wing dynamic equations of the motion have been derived by Lagrange equations. Linear flutter speed according to the eigenvalues of the motion equations has been calculated. The process of flutter speed calculation has been converted to a computer code in which the number of layers, angle of fibers in each layer, the mass of the engine, and the thrust are input variables and the flutter speed is its output. Determination of the instability boundary using this conventional method is time consuming. In this article, a support vector machine has been adopted to reduce the calculation cost. The results indicate that support vector machine can be used in determining the boundary of the wings flutter instability as an accurate and fast tool.

    Keywords: Aeroelasticity, Flutter, Composite wing, Support Vector Machine
  • میثم الیاسی، علیرضا رودباری*

    طراحی و ساخت بال هواپیما با هندسه و خواص فیزیکی بهینه که دارای پایداری بالایی باشد برای مهندسان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در مطالعه حاضر با فرض وجود عدم قطعیت در متغیرهای طراحی سیستم، بهینه سازی مقاوم سرعت فلاتر یک نمونه بال تحت اثر خمش-پیچش با قید کمینه سازی انحراف استاندارد آن مورد بررسی قرار می گیرد. از این رو ابتدا مدل سازی بر اساس مدل تیر یکسرگیردار اویلر-برنولی در شرایط آیرودینامیک شبه پایا، انجام شده و با استفاده از روش مودهای فرضی، معادلات آیروالاستیک گسسته سازی می گردند. پس از اعتبار سنجی نتایج، با حل عددی معادلات حاکم به روش رانج -کوتا پاسخ زمانی سیستم و با استفاده از نظریه مقادیر ویژه سرعت فلاتر بال محاسبه می گردند. در بال های با نسبت منظری بالا، افزایش سرعت فلاتر در حضور عدم قطعیت پارامتری حایز اهمیت است. بنابراین در ادامه با انتخاب پارامترهای طراحی همچون سفتی خمشی، سفتی پیچشی و جرم بال به عنوان متغیرهای بهینه سازی، اثر عدم قطعیت بر متغیرهای طراحی اعمال شده و بهینه سازی با استفاده الگوریتم ژنتیک انجام می شود. در ادامه مقادیر متغیرها قبل و بعد از بهینه سازی و همچنین میزان بهبود سرعت فلاتر در بهینه سازی مقاوم و قطعی ارایه می گردند که نهایتا بر اساس نتایج بهینه سازی، متغیرهای طراحی برای دست یابی به سازه ای با پایداری مناسب از نظر پدیده فلاتر تایید می گردد.

    کلید واژگان: فلاتر، عدم قطعیت، بهینه سازی مقاوم، آیرودینامیک شبه پایا، نسبت منظری بالا، الگوریتم ژنتیک
    Meysam Elyasi, AliReza Roudbari *

    The design and construction of aircraft wings with optimal geometry and physical properties that are highly stable is of high importance to engineers. In this study, with the assumption of uncertainty in system design variables, a robust optimization of the Flutter velocity aeroelastic wing with high-aspect-ratio under the bending-torsion effect is examined with the standard deviation minimization. Therefore, the aeroelastic wing are firstly modeled based on the Euler-Bernoulli cantilever beam model in quasi-steady aerodynamic conditions. After validating the results, in the simulation section, by using the 4th Runge-Kutta numerical solution and the theory of Eigenvalues, the system response time and Flutter velocity are obtained. In the high-aspect-ratio wings, increase the Flutter velocity in the presence of uncertainty in the parameters is important. Therefore, by choosing parameters such as bending and torsional rigidity and mass per unit wing as optimization variables the effect of uncertainty on the design variables and optimized by genetic algorithm. In addition, the values of variables before and after optimization, as well as the rate of improvement of the Flutter velocity are presented in a robust and deterministic optimization. Finally, based on the optimization results, design variables for achieving an appropriate stability structure in terms of the phenomenon Flutter is confirmed.

    Keywords: Flutter, uncertainty, robust optimization, Quasi-steady aerodynamic, High aspect ratio, genetic algorithm
  • رضا جهانگیری*، اکبر الله وردی زاده، بهنام داداش زاده، حمید عظیم زاده

    در این پژوهش ارتعاشات غیرخطی جانبی میکرولوله حاوی سیال تحت شرایط تشدید پارامتریک مغناطیسی محوری مورد مطالعه قرار می گیرد. برای این منظور، معادلات غیرخطی حاکم بر حرکات جانبی میکرولوله تیر مانند با استفاده از تئوری تغییر شکل های برشی مرتبه اول ردی با احتساب اثر ویسکوزیته و شتاب جانب مرکز سیال استخراج می شود. در این مدل جملات غیرخطی بستر هیتنی و جملات غیرخطی هندسی تئوری ون- کارمن تحت تحریکات مغناطیسی در حضور جریان سیال ورای ناپایداری فلاتر لحاظ می شود. در ادامه اثرات پارامترهای بستر روی مشخصات فلاتر خطی میکرو لوله های مغناطیس شونده حاوی سیال مورد مطالعه قرار می گیرد. سپس رفتار سیستم غیرخطی در سرعت های جریان بالاتر از سرعت بحرانی متناظر با کوپلینگ دو مود اول و دوم ارتعاشی با استفاده از روش مقیاس های چندگانه مورد مطالعه قرار می گیرد. منحنی های پاسخ غیرخطی در سرعت های بالاتر از سرعت بحرانی به دست آمده و اثرات تغییر پارامترهای مختلف سیستم اعم از سرعت جریان، دامنه و فرکانس میدان مغناطیسی، ثابت های سختی بستر هیتنی، ویسکوزیته و نسبت ابعاد روی رفتار غیرخطی سیستم بررسی می گردد. برخی از نتایج نشان دهنده آن است که افزایش مقادیر پارامتر سختی برشی بستر هیتنی اثر ناپایدار ساز دارد به طوری که با افزایش آن، ناپایداری فلاتر در فرکانس های پایین تر اتفاق می افتد.

    کلید واژگان: ارتعاشات غیرخطی، میکرو لوله حاوی سیال، بستر ویسکوالاستیک هیتنی، تشدید پارامتریک مغناطیسی، فلاتر
    R. Jahangiri*, A. Allahverdizadeh, B. Dadashzadeh, H. Azimzadegh

    In this research, nonlinear transverse vibrations of a fluid conveying microtube under parametric magnetic axial resonance condition is studied. For this purpose, nonlinear governing equations of transverse motion of beam-like microtube are derived using Reddy’s first-order shear deformation theory with considering the effect of fluid viscosity and fluid centripetal acceleration. In this model, nonlinear terms of Hetenyi foundation and nonlinear geometric terms of the Von-Karman theory under magnetic excitations in the presence of fluid flow beyond the flutter instability is considered. In the following, the effects of foundation parameters on the linear flutter specifications of fluid conveying magnetizable microtubes are studied. Then, the nonlinear system behavior for fluid flow velocities more than critical velocity corresponding to the coupling of the first and second vibration modes is studied using multiple scales method. Nonlinear response curves in velocities above critical velocity are obtained and effects of variations of various system parameters including flow velocity, amplitude, and frequency of the magnetic field, Hetenyi foundation stiffness constants, viscosity, and dimensions ratio on the nonlinear response of the system are investigated. Some results indicate that increasing the values of shear stiffness parameter of the Hetenyi foundation has an unstable effect so that with its increasing, the flutter instability occurs at lower frequencies.

    Keywords: Nonlinear Vibrations, Fluid Conveying Microtube, Viscoelastic-Hetenyi Foundation, Parametric Magnetic Resonance, Flutter
  • سید محمد علی امین یزدی*، سید باقر موسوی
    دراین‎ ‎مطالعه ناپایداری ائروالاستیک تیرصفحه های مرکب با دو ناحیه جدایش بین لایه ای با طول یکسان لبه ‏به لبه و در جریان مافوق ‏صوت بصورت تحلیلی بررسی شده است. تئوری کلاسیک صفحه ‏های چند لایه برای جابجایی های کوچک به همراه تئوری شبه ‏یکنواخت آیرودینامیکی برای استخراج معادلات ‏حاکم استفاده شده است. در این تحقیق اثر پارامترهای متفاوتی بر مرز فلاتر مورد ‏‏بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده وجود دو ناحیه جدایش سرتاسری با طول یکسان و لبه به ‏لبه سبب کاهش 20 تا ‏‏40 درصدی فشار بحرانی فلاتر در مقایسه با یک ناحیه جدایش میشود.
    کلید واژگان: فلاتر، جدایش بین لایه ای، تیر-صفحه مرکب‎، حریان مافوق صوت
    Seyed Mohamad Ali Amin Yazdi *, Seyed Bagher Mousavi
    In this study aeroelastic instability of laminated beam-plates with two overlapping delaminations with equal length that is subjected to supersonic ‎flow is investigated analytically. The classical laminate plate theory with small deflection assumptions with quasi-steady aerodynamic theory is ‎utilized to derive the governing equations of the system. Additionally, it is assumed that the delaminations parts are forced to vibrate with each other. ‎In this case to predict critical flutter pressure, the delaminated composite beam-plates are divided into five parts. The boundary conditions at the ‎ends of beam-plates and at the ends of each delamination region are employed to predict flutter pressure. The effect of different parameters such as ‎delaminations length, axial position, their position through thickness of delaminated beam-plate and different stacking sequence are considered on ‎flutter pressure of beam-plate with two overlapping delaminations. According to the results, flutter pressure of delaminated beam-plate with two ‎overlapping, equal length delaminations in comparison to beam-plate with single delamination is reduced 20 through 40 percentages approximately. ‎Additionally, it has been shown, as far as two delaminations are closer to the mid-plane of the beam-plate, the aeroelastic behavior will change ‎further. ‎
    Keywords: Flutter, Composite beam-plates, Delaminations, supersonic flow
  • میثم الیاسی*، علیرضا رودباری
    در مطالعه حاضر با فرض وجود عدم قطعیت در متغیرهای طراحی سیستم، بهینه سازی مقاوم سرعت فلاتر یک نمونه بال تحت اثر خمش-پیچش ب مورد بررسی قرار می گیرد. از این رو ابتدا مدل سازی بر اساس مدل تیر یکسرگیردار اویلر-برنولی در شرایط آیرودینامیک شبه پایا، انجام شده و با استفاده از روش مودهای فرضی، معادلات آیروالاستیک گسسته سازی می گردند. پس از اعتبار سنجی نتایج، با حل عددی معادلات حاکم به روش رانج -کوتا پاسخ زمانی سیستم و با استفاده از تیوری مقادیر ویژه سرعت فلاتر بال محاسبه می گردند. در ادامه با انتخاب پارامترهای طراحی همچون سفتی خمشی، سفتی پیچشی و جرم بال به عنوان متغیرهای بهینه سازی، اثر عدم قطعیت بر متغیرهای طراحی اعمال شده و بهینه سازی با استفاده الگوریتم ژنتیک انجام می شود. در ادامه مقادیر متغیرها قبل و بعد از بهینه سازی و همچنین میزان بهبود سرعت فلاتر در بهینه سازی مقاوم و قطعی ارایه می گردند که نهایتا بر اساس نتایج بهینه سازی، متغیرهای طراحی برای دست یابی به سازه ای با پایداری مناسب از نظر پدیده فلاتر تایید می گردد.
    کلید واژگان: فلاتر، عدم قطعیت، بهینه سازی مقاوم، آیرودینامیک شبه پایا
    Meysam Elyasi *, ALIREZA ROUDBARI
    In this study, with the assumption of uncertainty in system design variables, a robust Optimization of the Flutter velocity aeroelastic wing with high-aspect-ratio under the bending-torsion effect is examined . Therefore, the aerospace wings are firstly modeled based on the Euler-Bernoulli cantilever beam model in quasi-steady aerodynamic conditions. After validating the results, in the simulation section, by using the Runge-Kutta numerical solution and the theory of Eigenvalues, the system response time and Flutter velocity are obtained. Therefore, by choosing parameters such as bending and torsional rigidity and mass per unit wing as optimization variables the effect of uncertainty on the design variables and optimized by genetic algorithm. In addition, the values of variables before and after optimization, as well as the rate of improvement of the Flutter velocity are presented in a robust and deterministic optimization. Finally, based on the optimization results, design variables for achieving an appropriate stability structure in terms of the phenomenon Flutter is confirmed.
    Keywords: Flutter, Uncertainty, Robust Optimization, Quasi-Steady Aerodynamic Simulation
  • سید محمد حسین عظیمی، عباس مزیدی*، محمد آزادی
    در این مقاله یک سیستم کنترل فعال به منظور تعدیل ارتعاشات بال هواپیما ارائه شده است. بال مورد بررسی در این پژوهش بالی یک موتوره با زاویه ی عقبگرد است و موتور به صورت جرمی متمرکز به آن وصل شده است. به منظور کنترل ارتعاشات، لایه هایی از پیزوالکتریک به عنوان حسگر و عملگر بر روی بال نصب شده اند. برای شبیه سازی نیروهای آیرودینامیک از مدل تئودورسن استفاده شده است. معادلات حاکم با استفاده از اصل هامیلتون بدست آمده اند و در نهایت با بکارگیری روش مودهای فرضی به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده اند. برای کنترل و تعدیل ارتعاشات سیستم از کنترلر لیاپانوف استفاده شده است. تاثیر پارامترهای طراحی نظیر نیرو، محل نصب و جرم موتور و زاویه ی عقب گرد بال، بر سرعت فلاتر بررسی شده و سیستم کنترلی در شرایط فلاتر اعمال شده است. نتایج نشان می دهد که سیستم کنترلی توانسته است در تمامی حالت های بررسی شده ارتعاشات را به مقدار قابل توجهی تعدیل نماید. با توجه به نتایج به دست آمده با افزایش طول لایه های پیزوالکتریک فلاتر به تعویق می افتد. همچنین با توجه به تاثیر بهره های کنترلی لیاپانوف بر عملکرد سیستم کنترلی، لازم است این بهره ها برای مقادیر مختلف پارامترهای سیستم به دقت انتخاب شوند تا سیستم کنترلی بهترین عملکرد را داشته باشد.
    کلید واژگان: بال هواپیما، فلاتر، کنترل فعال، مواد پیزوالکتریک
    S. Mohammad Hosein Azimi, Abbas Mazidi *, Mohammad Azadi
    In this paper, active flutter control of a swept wing with an engine is carried out. The aircraft wing is considered as a uniform swept cantilever beam carrying an engine. The piezoelectric layers are attached to the wing to control the vibrations. To simulate aerodynamic loads, the Theodorsen model is used. The equations of motion are determined via Hamilton’s variational principle and are transformed to a set of ordinary differential equations through the assumed mode method. Lyapunov controller is used to control the system. Effects of design parameters like engine trust, location and mass and wing sweep angle, are evaluated on the flutter speed, and the control system has been applied at the flutter situation. Results show that the control system can substantially suppress the vibration in investigated cases. According to the results, the length of the piezoelectric layers affects the speed of the flutter and the flutter speed increases by increasing the length of these layers. Also, according to the influence of the Lyapunov gains on the performance of the system, it is necessary to select these values carefully to control system has the best performance for the different values of the system parameters.
    Keywords: Aircraft wing, Flutter, active control, Piezoelectric Materials
  • سعید محمودخانی*، ابوالفضل یزدانی
    در این مقاله فلاتر و پاسخ آیروالاستیک سازه دیسک پره در حضور نامیزانی و تحت تحریک مرتبه موتور، با هدف بررسی اثر خواص سازه ای دیسک و تدوین روش تحلیل کارآی مساله مورد مطالعه قرار گرفته است. برای مدل سازی اندرکنش سازه و سیال از نظریه جریان دوبعدی تراکم ناپذیر وایتهد و برای مدل سازی سازه نیز از مدل چهاردرجه آزادی جرم و فنر شامل خمش و پیچش در مقطع فرضی پره و خمش و پیچش در دیسک استفاده شد که قادر به احتساب اثر وابستگی سازه ای حرکت قطاع های مجاور و همچنین انعطاف پذیری دیسک خواهد بود. برای حل از شکل مودهای موج متحرک سازه دیسک پره بدون نامیزانی برای بسط پاسخ سیستم نامیزان استفاده شد که به علت نیاز به محاسبه نیروهای آیرودینامیک به طور جداگانه برای هر مود موج متحرک، روش مناسبی برای تحلیل آیروالاستیک است. در نهایت از حل به دست آمده برای تعیین اثر انعطاف پذیری دیسک روی ناپایداری، تغییرات فرکانس های طبیعی مودهای پیچشی و خمشی با تعداد گره های قطری و همچنین میزان افزایش دامنه ارتعاش تحت اثر نامیزانی استفاده شد. همچنین اثر دو نوع نامیزانی شامل نامیزانی در فرکانس پیچشی پره ها و نامیزانی در تحریک مرتبه موتور مورد توجه قرار گرفت. مطالعات پارامتریک، امکان وقوع تغییرات قابل توجه در رفتار ارتعاشی و رفتار آیروالاستیک سیستم را در حضور نامیزانی برای دیسک با سفتی خمشی پایین نشان می داد، به طوری که به ازای مقدار خاصی از فرکانس طبیعی دیسک پاسخ بیشینه سیستم در حالت نامیزان نسبت به حالت میزان تا حدود 8برابر افزایش می یافت.
    کلید واژگان: فلاتر، دیسک پره، نامیزانی، پاسخ آیروالاستیک، مودهای موج متحرک
    S. Mahmoudkhani*, A. Yazdani
    In the present study, the flutter and aeroelastic response of mistuned bladed disks to the engine order excitation are studied with the aim of determining the effects of disk structural properties and also establishing an efficient method of analysis. For modeling the solid-fluid interaction, the Whitehead’s incompressible, two dimensional cascade theory is used. The structure is also modeled, using a 4 degrees of freedom lumped mass-spring system, which accounts for the bending and torsional deformation of the blade and the disk. This model would enable us to study the effect of structural coupling of adjacent sections as well as the disk flexibility. The solution is based on expansion of the mistuned-blade response in terms of the traveling-wave modes of a tuned bladed disk. The adopted method would be appropriate for determining the aeroelastic response, since the aerodynamic loads are available only for each individual traveling-wave mode. The obtained solution is used to study the effects of disk flexibility on the aeroelastic instability, variations of natural frequencies with different numbers of nodal diameters, and the sensitivity of the vibration amplitude response to the mistuning. Furthermore, the effects of mistuning in blades torsional frequencies and the mistuning in engine order excitation is considered. Parametric studies show that for disks with a lower bending stiffness, the mistuning can significantly influence the aeroelastic behavior such that the for a certain amount of the natural frequency, the disk response could be increased more than 8 times due to the presence of mistuning.
    Keywords: Flutter, Bladed Disk, Mistuning, Aeroelastic Response, Traveling Wave Modes
  • شاهرخ شمس*، رضا اثباتی لواسانی
    در این پژوهش معادلات آیروالاستیسیته ایرفویل چرخان به کمک آیرودینامیک لووی استخراج شده است. بدین منظور دستگاه های مختصات متصل به ایرفویل و دستگاه مختصات مرجع متصل به هاب را تعریف می کنیم. سرعت وزش باد و سرعت دورانی ایرفویل را به صورت برداری در این دستگاه های مختصات به دست می آوریم. بدین ترتیب معادلات انرژی جنبشی و پتانسیل با فرض سختی و میرایی خطی با روش همیلتونین به دست می آیند. برای درنظرگرفتن دنباله مارپیچ پشت ایرفویل چرخان، آیرودینامیک ناپایای لووی را با معادلات سازه کوپل کرده و معادلات آیروالاستیسیته ایرفویل چرخان را به دست می آوریم. معادله آیروالاستیسیته حاصل با روش PK تحلیل پایداری شده و سرعت فلاتر تعیین می شود. با مقایسه نتایج پایداری با مرجع، صحت روش استخراج سیستم معادلات بررسی شده است. همچنین به منظور تعویق فلاتر، کنترل PID بر سیستم معادلات آیروالاستیسیته اعمال شده است. زاویه گام را ورودی کنترل در نظر می گیریم. با تعریف خواسته های مطلوب طراحی شامل خطا و زمان کنترل، کنترلر PID طراحی و اعمال شده است. نتایج نشان می دهد که پاسخ پله واحد زاویه گام زیر- میرا است و خروجی به خوبی ورودی را دنبال می کند. به علاوه، رد اغتشاش با درنظرگرفتن با محدودسازی بهره ورودی به خروجی با کنترلر تعریف شده، برای قبل و بعد از سرعت فلاتر بررسی شده است.
    کلید واژگان: آیروالاستیسیته، آیرودینامیک لووی، کنترل PID، فلاتر، ایرفویل چرخان
    Sh. Shams*, R. Esbati Lavasani
    In this study, we derived the rotating airfoil system of equation considering Loewy aerodynamics. To this end, we define the local coordinate system on airfoil and reference coordinate on the hub. We define the free air velocity vector and the airfoil rotating speed vector according to the reference coordinate. So, the Kinetic and Potential energies are derived based on linear stiffness and linear damping according to the Hamiltonian principle. Wakes behind the rotating blades form into the helix. Therefore, we the equation of motion with Loewy aerodynamic which compensates the wake effects. Stability analysis is performed by the well-known P-K method. Flutter speed and stability boundary are estimated. Comparing the results of stability analysis and the reference validates the applied method. Furthermore, we proposed the PID Control to suppress the flutter speed. the PID controller input and command. The desired time and error tolerance are selected to design PID controller. Unit step response shows that pitch angle response is under-damped. However, step response tracks input well. Besides, disturbance rejection by considering the gain from input to output to remain below the gain value is analyzed.
    Keywords: Aeroelasticity, Loewy Aerodynamic, PID Control, Flutter, Rotating Airfoil
  • یاسر جعفری*
    در این مقاله به مطالعه و معرفی کاهش نیروی پسا در ساختارهای انعطاف پذیرپرداخته شده است. ابتدا مروری بر نحوه الهام گیری این پدیده از طبیعت انجام و در ادامه با استفاده از یک مطالعه تجربی ساده سعی در اندازه گیری عددی میزان کاهش نیروی پسای ساختارهای انعطاف پذیرشده است. نتایج نشان می دهد که این کاهش می تواند تا 50 درصد کل نیروی پسا هم باشد. همچنین، عوامل موثر بر این پدیده مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: کاهش نیروی پسا، ساختارهای انعطاف پذیر_ مطالعه تجربی، فلاتر
    Yaser Jafari *
    In this paper, we study and introduce the drag force reduction in flexible structures. Firstly, a review of the inspiration of this phenomenon by nature is presented, and thenthe amount of drag force reduction in the flexible structure is measured experimentally. The obtained results show that this reduction can be up to 50% of the total drag force. In addition, influential factors on this phenomenon have been investigated.
    Keywords: Drag Force Reduction, Flexible Structures, experimental study, Flutter
  • علیرضا پورموید*، کرامت ملک زاده فرد، مرتضی شهروی

    در این پژوهش رفتار یک پانل ساندویچی استوانه ای شکل با هسته انعطاف پذیردر شرایط مرزی مختلف که تحت اثر نیرو تعقیب کننده واقع شده، مورد مطالعه قرارگرفته است. برای این منظور با استفاده از تئوری مرتبه اول برشی و اصل همیلتون معادلات حاکم استخراج و از روش تربیع تفاضلی تعمیم یافته حل شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با در نظر گرفتن سادگی روش حاضر نسبت به سایر روش ها در تحلیل مسائل پایداری پنل ساندویچی استوانه ای شکل، نتایج حاضر از دقت قابل قبولی برخوردار است. همچنین بررسی نتایج نشان می دهد که پدیده فلاتر در شرایط مرزی یکسر گیردار و یکسر آزاد رخ می دهد و در شرایط مرزی دیگر تنها پدیده دیورژانس یا کمانش استاتیکی رخ می دهد. یکی دیگر از نتایج قابل توجه این است که افزایش تعداد لایه های کامپوزیت باعث می شود پدیده فلاتر در پانل ساندویچی استوانه ای با هسته انعطاف پذیر، دیرتر به وقوع بپیوندد.

    کلید واژگان: فلاتر، نیروی تعقیب کننده، پانل ساندویچی استوانه ای، روش تربیع تفاضلی تعمیم یافته، پایداری دینامیکی
    Ali Reza Pourmoayed*, Keramat Malekzadeh Fard, Morteza Shahravi

    In this research, behavior of a cylindrical sandwich panel with the flexible core in different boundary conditions, under the influence of follower force are studied. For this purpose, using the theory of the first-order shear deformation, and the principle of Hamilton, the governing equations have been extracted and by using generalized differential quadrature method (GDQM)are solved. The obtained results indicate that by considering simplicity of present method compared to the other methods in the analysis of stability problems of the cylindrical sandwich panel, the present results have the acceptable accuracy.Also, the results review show that the flutter phenomenon occurs in the free and clamp boundary conditions and for other boundary conditions only the divergence phenomenon or static buckling occurs.Another significant result is that increasing the number of composite layers, makes the flutter phenomenon in the cylindrical sandwich panel with the flexible core occurs later

    Keywords: Flutter, Follower force, cylindrical sandwich panel, Generalized differential quadrature method, Dynamic stability
  • علی قدمی، سید احمد فاضل زاده حقیقی*، عباس مزیدی
    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.
    کلید واژگان: بال تطبیقی، تنظیم موقعیت تیرک، فلاتر، مدل بارگذاری ناپایا
    A. Ghadami, S. A. Fazelzadeh Haghighi *, A. Mazidi
    In this paper, the flutter of an adaptive wing with adjustment of spar position is studied. Despite of two-dimensional models which was used in earlier research on this subject, in this study, more realistic model of the wing with adjustment of spar position contains sweep angle and unsteady aerodynamic loadings is employed. Two uniform spars which can move in chordwise direction are considered along the wing. The wing bending and torsion equations of motion have been derived by Hamilton’s principle. In order to use this principle, kinetic energy, strain energy and virtual work of forces have been obtained for spars and wing separately and then their sum embedded in the Hamilton’s principle. To simulate the aeroelastic loading on the wing Peter’s unsteady aeroelastic model is used. Assumed mode method has been used to discretized the aeroelastic governing equations and the numerical results has been validated with previous published papers, which good agreement has been reported. To review and presentation of results, four different types of motion for two spars have been utilized. In each type of motion, initial and final situation of spars are considered based on their velocity. Comparison of adaptive wing with simple wing in the same conditions shows that flutter velocity and frequency increases for adaptive wing. Finally, effects of different design parameters on the aeroelastic behavior of adaptive wing have been evaluated. Results indicate that these parameters can influence the stability region of such wings, significantly. Results indicates that increasing the thickness of the wing skins and spars reduces the wing flutter speed.
    Keywords: Adaptive wing, Adjustment of spar position, Flutter, Unsteady loading model
  • J. Bertrand, H. Fellouah*, K. Alsaif
    In this work, wind tunnel experiments were conducted to evaluate the critical flutter speed of wings for three pertinent flight parameters (i) the aspect ratio (AR), (ii) the angle of attack (AoA), and (iii) the aircraft propeller excitation. Six symmetrical wings (NACA0012 design), of fixed chord length of 80 mm and varied AR from 8.75 to 15, were used for this purpose. These wings were mounted horizontally in the wind tunnel as fixed-free condition. The airflow speed is increased slowly until the wing flutters. The results show that the critical flutter speed decreases when the AR increases. For higher AR, the effect of the AoA on the flutter speed is minimal. However, for low AR, the AoA is vital in delaying the flutter instability of the wing. This critical speed spans low to moderate Reynolds numbers based on the wing chord length (Rec =7×104-2×105) which corresponds to the speed range of High Altitude and Long Endurance (HALE) aircraft. In contrast, for a propeller excitation outside the resonance region of the wing, its effect of the on flutter characteristics is not noticeable.
    Keywords: Aeroelasticity, Flutter, Wings, Aspect ratio, Angle of attack, Wind tunnel measurements
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال