مدل سازی بارگذاری اغتشاشی ناشی از پدیده بافتینگ و محاسبه نیرو و گشتاور خمشی حاصل بر پیکره حامل

بافتینگ به ناپایداری آیروالاستیک فرکانس بالایی گفته میشود که در سرعتهای گذر صوتی روی میدهد. هدف اصلی مقاله حاضر ارائه روشی جهت تعیین بارگذاری ناشی از این پدیده بر بدنه حامل می باشد. برای این منظور، ابتدا با اعمال تبدیل فوریه، معادلات ارتعاشی حامل به حوزه فرکانس برده شده است. سپس، هندسه حامل و نوع جریان اطراف آن مشخص شده است. در ادامه، برای هر کدام از این جریان ها روابطی جهت پیش بینی چگالی طیف توان بارگذاری خارجی ناشی از پدیده بافتینگ بر بدنه حامل با هندسه های مختلف، به کمک ترکیب روشهای تجربی و آماری ارائه شده است. با تعیین بارگذاری بافتینگ اطراف حامل در حوزه فرکانس، گشتاور خمشی ایروالاستیک وارد بر بدنه حامل با درنظر گرفتن نوسانات دینامیکی بدنه و اعمال معکوس تبدیل فوریه تعیین شده است. جهت محاسبه این گشتاور نیاز به تعیین میرایی آیرودینامیکی می باشد که روابطی تجربی با فرض جریان شبه پایا برای آن ارائه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که وقوع شوک در لحظه مشخصی از پرواز گشتاور خمشی زیادی بر بدنه حامل وارد می کند که از محاسبات استاتیکی بیشتر می باشد. بنابراین، بررسی پدیده بافتینگ جهت انجام پرتاب موفقیت آمیز کاملا ضروری به نظر می رسد. روش ارائه شده در این تحقیق می تواند محدوده وسیعی از حامل ها را دربرگرفته و نیاز به انجام آزمایش های وقت گیر و هزینه بر را مرتفع سازد. صحت روبط و نمودارهای ارائه شده با نتایج تجربی منابع گوناگون تایید شده است.

Keywords:

بارگذاری تصادفی , چگالی طیف توان , نوسانات آیروالاستیسیته , میرایی آیرودینامیکی