مدل سازی، تحلیل و بهینه سازی سازه ی لبه حمله ی بال هواپیما در برابر برخورد پرنده

در این پژوهش، به کمک نرم افزار Ls-Dyna و با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده به شبیه سازی نرم افزاری برخورد پرنده به لبه حمله بال یک هواپیما و بهینه سازی آن پرداخته شده است. به منظور بررسی صحت نتایج مدل سازی، ابتدا برخورد پرنده به یک صفحه مسطح آلومینیومی شبیه سازی شده، مقادیر کرنش ها و تغییر شکل های ایجادشده در صفحه هدف در شبیه سازی نرم افزاری و آزمایش تجربی با هم مقایسه شده است. پس از حصول اطمینان از صحت نتایج، به مدل سازی برخورد پرنده به سازه ی لبه حمله ی بال یک هواپیما پرداخته شده است. در مرحله ی بعد، با در نظر گرفتن مشخصات اجزای سازه ی بال به عنوان متغیرهای طراحی، سعی شده است تا مقادیر جرم سازه و تغییر شکل پوسته بال در اثر برخورد پرنده کمینه شود که به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده اند. برای این کار، ابتدا با استفاده از روش سطح پاسخ، رابطه ی بین متغیرهای طراحی و توابع هدف پیش بینی شده، سپس به کمک الگوریتم ژنتیک چندهدفه بر پایه جبهه پارتو به کمینه سازی جرم و میزان تغییر شکل سازه ی بال در اثر برخورد پرنده پرداخته شده است. در نهایت، به ازای مقادیر مختلف جرم در نظر گرفته شده برای سازه، ابعاد اجزای سازه ی بال به گونه ای تعیین شده اند که بال کم ترین آسیب را پس از برخورد متحمل شود.

Keywords:

برخورد پرنده , سازه ی لبه حمله ی بال , هیدرودینامیک ذرات هموارشده , بهینه سازی چندهدفه