تحلیل پایداری دینامیکی یک تیر دو سر آزاد تحت نیروی تعقیب کننده ناپایستار

در این مقاله پایداری دینامیکی یک تیر دو سر آزاد تحت نیروی ناپایستار محوری مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا، با استفاده از تحلیل مودال و روش المان محدود ارتعاشات عرضی تیر در حالت آزاد (بدون نیروی انتهایی) مورد بررسی قرار گرفته و شکل مودها و فرکانس های طبیعی آن با استفاده از روش المان محدود به دست آمده است. در مرحله بعد، با استفاده از شکل مودها و فرکانس ها و تعامد مودهای ارتعاشی نسبت به جرم و سختی، معادله حاکم بر مسئله با روش گالرکین حل شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که در تیر یکنواخت دو سر آزاد با افزایش نیروی محوری فرکانس ارتعاشات عرضی تیر همواره کاهش می یابد و پدیده فلاتر در نیروهای چندین برابر نیروی کمانش تیر مشاهده می شود. در حالی که برای تیر غیر یکنواخت دو سر آزاد هر دو پدیده فلاتر و واگرایی ممکن است در تیر اتفاق افتد. دیگر اینکه، اثر فلاتر در سازه تیر به دلیل کوچک بودن نسبت نیروی تراست به وزن نسبتا ناچیز بوده، ولی اثر اتصال مفصلی به مقدار قابل توجهی نیروی بحرانی فلاتر را کاهش می دهد. لذا، می توان به این نتیجه رسید که بررسی پایداری سازه برای پرنده های هدایت شونده به دلیل تاثیر ارتعاشات سازه تیر روی سیستم هدایت و کنترل آن بسیار مهم می باشد.