پایان نامه : بررسی اثرات تغيير شكل بال و بدنه بر روی معادلات حرکت هواپیما
مقدمه :
در مراجع و کتب متداول مکانیک پرواز، معادلات حرکت هواپیما عمومآ با فرض صلبیت سازه هواپیما بدست می آیند و از اثرات انعطاف پذیری سازه صرف نظر می گردد. در مواردی که فرکانسهای طبیعی دینامیک هواپیما با فرض صلبیت، اختلاف زیادی با فرکانسهای طبیعی ارتعاشی سازه داشته باشند فرض صلبیت جهت تحلیل دینامیکی هواپیما تا حد قابل قبولی با واقعیت سازگار خواهد بود. اما با افزایش انعطاف پذیری سازه و کاهش فرکانسهای طبیعی ارتعاشی سازه این اختلاف کاهش یافته و فرض صلبیت سازه دیگر قابل قبول نخواهد بود. این امر متخصصین این رشته را بر آن داشته است که در بدست آوردن معادلات حرکت هواپیما، انعطاف پذیری سازه را نیز مد نظر قرار دهند. با ساخت هواپیماهای بزرگتر با بدنه طویل و دهانه بال بسیار بیشتر در دهه پنجاه میلادی و نیز بکارگیری موتور جت و افزایش سرعت هواپیماها مشکلات متعددی که بعضآ منجر به سوانح مرگباری گردید، پدیدار گشت. همچنین بکارگیری آلیاژهای جدید و مواد مرکب نوظهور در سالهای بعد باعث افزایش چشمگیر انعطاف پذیری سازه گردید؛ به گونه ای که عدم در نظر گرفتن انعطاف پذیری سازه در هواپیماهای با سرعت زیر صوت و گذر صوت بزرگ و نیز جنگنده های مافوق صوت نه تنها باعث کاهش دقت و صحت تحلیلها می گردید، بلکه نتایجی کاملآ نادرست را در اختیار تحلیل گران قرار می داد. در حقیقت مودهای دینامیک پرواز و مودهای ارتعاشی سازه با یکدیگر کوپله می باشند. اما این وابستگی به طور معمول در هواپیماهای کوچک و کم سرعت در مقایسه با هواپیماهای بزرگ و پرسرعت بسیار کمتر می باشد. زیرا در هواپیماهای کوچک و کم سرعت فرکانس طبیعی مودهای پروازی طولی و عرضی شامل دوره کوتاه و فوگوید ، رول ، داچرول و اسپیرال بسیار کمتر از فرکانسهای طبیعی ارتعاشی سازه می باشند. به گونه ای که وابستگی مودهای پروازی و ارتعاشی سازه قابل صرفنظر کردن بوده و عدم در نظر گرفتن انعطاف پذیری سازه باعث بروز خطای قابل ملاحظه ای نمی گردد.
فهرست موضوعات :
1-1- مقدمه
1-2- اثرات انعطاف پذیری سازه بر روی دینامیک و کنترل هواپیما
1-2-1- فلاتر
1-2-2- اثر معکوس الران
1-2-3- کاهش توان الویتور و رادر
1-2-4- خستگی سازه ای
1-2-5- تغییر دینامیک و کنترل پذیری هواپیما
2- تحلیل استاتیکی اثر انعطاف پذیری بدنه بر روی پایداری طولی و سمتی
2-1- مقدمه
2-2- اثرات خمش بدنه ناشی از نیروی الویتور بر روی توان الویتور و پایداری طولی هواپیما
2-3- اثرات خمش بدنه ناشی از نیروی دم عمودی و رادر بر روی توان دم عمودی و پایداری سمتی هواپیما
2-4- بررسی اثر انعطاف پذیری بدنه بر کاهش پایداری عرضی و طولی و نیز کاهش توان الویتور و رادر هواپیمای مسافربری ایران
2-4-1- بررسی کاهش پایداری طولی و توان الویتور
2-4-2- بررسی کاهش پایداری سمتی و توان رادر
3- معادلات حرکت شش درجه آزادی هواپیمای الاستیک
3-1- مقدمه
3-2- بدست آوردن معادلات حرکت هواپیمای الاستیک
3-2-1 دینامیک جسم الاستیک نامقید
3-2-2- محورهای میانگین
3-2-3- مودهای ارتعاشی آزاد
3-2-4- معادلات حرکت هواپیمای الاستیک
3-2-5- نیروهای تعمیم یافته
3-2-6- تعیین نیروهای آیرودینامیکی
3-2-6-1 تعیین نیروی برا و گشتاور پیچ ناشی از ارتعاش خمشی و پیچشی بال:
3-2-6-2- تعیین تغییرات نیرو و گشتاور آیرودینامیکی دم افقی با در نظر گرفتن خمش بدنه خمش بدنه
3-2-6-3- تعیین تغییرات نیرو و گشتاور آیرودینامیکی دم عمودی با در نظر گرفتن خمش بدنه
4- تعیین فرکانسهای طبیعی و شکل مودها به روش شکل مودهای فرضی
4-1- مقدمه
4-2- روش شکل مودهای فرضی
4-2-1- بدست آوردن معالات حرکت جرمهای متمرکز
4-2-2- بدست آوردن شکل مودها و فرکانسهای طبیعی
4-2-3- حل معادله ارتعاشی سیستم با استفاده از مختصات نرمال
4-3- بدست آوردن فرکانسهای طبیعی بال و بدنه هواپیمای ایران
4-3-1- بدست آوردن فرکانس طبیعی بال هواپیمای ایران
4-3-2- بدست آوردن فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران
5- شبیه سازی پرواز هواپیمای الاستیک
5-1 مقدمه
5-2- معادلات و روابط لازم برای شبیه سازی پرواز
5-2-2- محاسبه نیروهای آیرودینامیکی
5-2-3- گسسته سازی معادلات و برنامه کامپیوتری
5-3- نتایج شبیه سازی پرواز هواپیمای الاستیک
5-3-1- پاسخ هواپیمای الاستیک به ورودی الویتور
5-3-2- پاسخ هواپیمای الاستیک به ورودی رادر
6- نتیجه گیری و پیشنهادات
6-1- نتایج حاصل از بررسی اثر انعطاف پذیری بدنه بر روی دینامیک هواپیما
6-2- پیشنهادات
مراجع
پيوست 1 - مشخصات سازه ای و پروازی هواپیمای ایران 140
پيوست 2- برنامه های کامپیوتری مورد استفاده قرار گرفته
فهرست شكلها
شكل 1 1- مدل سازی قسمت انتهایی بدنه هواپیما به صورت تیر یک سرگیردار
شكل 1 2- هواپیمای لایتنینگ
شكل 1 3- هواپیمای بویینگ 320-707
شكل 1 4- مشتق هواپیمای بویینگ 320- 707 با در نظرگرفتن خمش بدنه.
شكل 1 5- مشتق هواپیمای بویینگ 320- 707 با در نظرگرفتن خمش بدنه.
شكل 1 6- مشتق هواپیمای بویینگ 320- 707 با در نظرگرفتن خمش بدنه.
شكل 1 7- تغییرات سرعت زاویه ای پیچ، ، مربوط به هواپیمای بمب افکن بی-1 نسبت به ورودی الویتور.
شكل 2 1- مدلسازی قسمت انتهای بدنه هواپیما به صورت تیر یکسر گیردار
شكل 2 2- خمش ناشی از اثر الویتور در مدل یکسرگیردار بدنه هواپیما
شكل 2 3- خمش ناشی از اثر رادر در مدل یکسرگیردار بدنه هواپیما
شكل 2 4-غییرات بر حسب مقادیر مختلف سرعت
شكل 2 5- درصد تغییرات بر حسب مقادیر مختلف سرعت
شكل 2 6- تغییرات بر حسب مقادیر مختلف سرعت
شكل 2 7 - درصد تغییرات بر حسب مقادیر مختلف سرعت
شكل 2 8- تغییرات بر حسب مقادیر مختلف سرعت
شكل 2 9- درصد تغییرات بر حسب مقادیر مختلف سرعت
شكل 2 10- تغییرات بر حسب مقادیر مختلف سرعت
شكل 2 11- درصد تغییرات بر حسب مقادیر مختلف سرعت
شكل 3 1- موقعیت المان جرمی
شكل 3 2- مقطع بال
شكل 3 3- مقطع دو بعدی بال
شكل 4 1- جرم کسسته بال هواپیما
شكل 4 2- مدل جرم گسسته نیمی از بال
شكل 4 3- مدل جرم متمرکز هواپیمای ایران 140
شكل 4 4- اولین فرکانس طبیعی بال هواپیمای ایران 140 با در نظر گرفتن تعداد جرمهای مختلف
شكل 4 5- دومین فرکانس طبیعی بال هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف
شكل 4 6- سومین فرکانس طبیعی بال هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف
شكل 4 7- چهارمین فرکانس طبیعی بال هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف
شكل 4 8- اولین فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف
شكل 4 9- دومین فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف
شكل 4 10- سومین فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف
شكل 4 11- چهارمین فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف
شكل 4 12- اولین فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف برای بدنه بسیار لاستیک
شكل 4 13- دومین فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف برای بدنه بسیار لاستیک
شكل 4 14- سومین فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف برای بدنه بسیار لاستیک
شكل 4 15- چهارمین فرکانس طبیعی بدنه هواپیمای ایران 140 با در نظرگرفتن تعداد جرمهای مختلف برای بدنه بسیار لاستیک
شكل 5 1- فلوچارت شبیه سازی پرواز هواپیمای الاستیک
شكل 5 2- تغییرات
شكل 5 3- تغییرات
شكل 5 4- تغییرات
شكل 5 5- تغییرات
شكل 5 6- تغییرات
شكل 5 7- تغییرات
فهرست جدولها
جدول 1 1- کمترین فرکانس طبیعی ارتعاشی چند نوع هواپیمای مختلف
جدول 2 1- مشتقات پایداری طولی و سمتی در سرعت 164
جدول 2 2- مشتقات پایداری طولی و سمتی در سرعت 300
جدول 3 1- معادلات حرکت هواپیمای الاستیک
جدول 3 2- معادلات غیر خطی هواپیمای الاستیک
جدول 3 3- نبروهای تعمیم یافته هواپیمای الاستیک
جدول 4 1 فرکانسهای طبیعی ارتعاشی بال هواپیمای ایران 140 با درنظر گرفتن تعداد جرمهای مختلف
جدول 4 2 فرکانسهای طبیعی ارتعاشی بدنه هواپیما ایران 140 با در نظر گرفتن تعداد جرمهای مختلف
جدول 4 3- فرکانسهای طبیعی ارتعاشی بدنه هواپیما ایران 140 با در نظر گرفتن تعداد جرمهای مختلف برای بدنه بسیار الاستیک
جدول 5 1- معادلات غیر خطی هواپیمای الاستیک
***************************************************************************************
در صورت تمایل
به دریافت فایل فوق در مدت 10 دقیقه ، لطفاً اینجا کلیک
کنید
***************************************************************************************
مشاوره ؛نگارش پایان نامه ؛ مقاله + شبیه سازی
در تمام مقاطع دانشگاهی پذیرفته می شود
در صورت
تمایل می توانید عنوان و جزئیات پروژه خود را در قسمت نظرات این پست
اعلام فرمایید. ضمنا می توانید اطلاعات درخواستی خود را به ایمیل یا تلگرام
نمایید
ایمیل :
com.dr@yahoo.com
درباره :
حرکت هواپیما ,
|