بررسی نقش تعداد و مرتبه المان در تحلیل مودال بال هواپیما (ناکا 0012) به روش اجزاء محدود

آنالیز مودال امروزه نقش مهمی را در طراحی هواپیما ایفا میکند. جلوگیری از وقوع پدیده فلاتر به عنوان یک پدیده مخرب برای هواپیما،طراحان هواپیما را بر آن داشت تا آزمایشهای اولیه فراوانی را برای جلوگیری از وقوع آن انجام دهند. با پیشرفت فناوری و کامپیوترهاتحلیل و بررسی ارتعاشات بال علی الخصوص فلاتر توسط نرم افزار به امری رایج و کم هزینه تبدیل شد. نتایج به دست آمده از آزمایش هایتجربی و تحلیل نرم افزار با یکدیگر مقایسه شده و درستی آنها مورد بررسی قرار گرفتند. در این تحقیق آنالیز مودال یک بال استاندارد (ناکا0012) و اثر المان های اجزاء محدود مختلف بر مقادیر فرکانس های طبیعی بال بررسی شده است. در ابتدا مبانی اساسی آنالیز مودال وروابط جهت تعیین فرکانس های طبیعی ارایه شده است. در ادامه روشهای عددی مختلف موجود برای تحلیل مودال بررسی گردیده است.مدلسازی بال با استفاده از المان های سالید (Solid) صورت گرفته است. تاثیر المان های مختلف و مرتبه المان ها و رابطه آنها با 4 فرکانسطبیعی اول بررسی شده است. نتایج نشان دهنده شکل مودهای مختلف بال برای حالات فوق و همچنین فرکانس های طبیعی بال در هرحالت است. نتایج نشان می دهد با زیاد کردن المان ها الزاما جواب مناسبی نخواهد داد و بایستی برای رسیدن به جواب مطلوب، مرتبهالمان بجای اضافه کردن تعداد المان ها، افزایش یابد. از مقایسه نتایج نرم افزار ANSYS و نتایج تجربی مشخص است که میتوان با دقتخوبی (خطای حدود 3 درصد) به آنالیز مودال بال هواپیما توسط نرمافزار اطمینان کرد و با این کار در زمان و هزینه صرفه جوییچشمگیری داشت.

کلیدواژه ها:

آنالیز مودال ، فرکانس طبیعی بال هواپیما ، اجزاء محدود ، تیر یکسرگیردار