تحلیل تنش در جسم پرنده با استفاده از مودهای ارتعاشی

نویسنده

چکیده

در این مطالعه برای محاسبه تنش حین پرواز تحت عواملی از قبیل تندباد و حرکت سطوح کنترلی (مانور)، از معادلات کامل حاکم بر حرکتهای صلب و الاستیک استفاده شده است. برای این منظور روابط خطی حاکم بر دینامیک پرواز و الاستیسیته جسم پرنده حین پرواز با استفاده از دیدگاه لاگرانژی به کار‌گرفته شده و برای بررسی رفتار سیستم بر حسب زمان حل شده اند. معادلات موردنظر شامل معادلات اساسی حرکت در دستگاه بدنی‌اند که با استفاده از تعریف انرژی پتانسیل، انرژی جنبشی و نیروهای تعمیم یافته در روش لاگرانژ استخراج شده‌اند. با حل معادلات حاکم برحسب زمان، متغیرهای پروازی و حرکتهای الاستیک بدنه برحسب زمان محاسبه شده و با استفاده از ارتباط تنش و مودهای ارتعاشی، تنش در جسم پرنده محاسبه شده است. نتایج به‌دست آمده دربرگیرنده بررسی پایداری موشکی خاص و بررسی رفتار آیروالاستیک آن است که نتایج مربوط به پایداری با نتایج به‌دست آمده توسط سایر مراجع مقایسه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Stress Analysis of Flight Vehicles under Flight Conditions

نویسنده [English]

  • Hassan Haddadpour
چکیده [English]

A method is presented for the stress analysis of flight vehicles under different flight conditions including gust and control surface deflection (or maneuver) using the governing equations of rigid-body motions and elastic deformations. The Lagrangian approach is used to derive the governing equations of motions. For this purpose, the basic equations of motions are derived in terms of potential energy, kinetic energy and generalized forces, which are, in turn, computed in terms of rigid-body motion variables, elastic mode shapes and distribution for aerodynamic forces. By replacing them into the relations obtained, the governing equations for aeroelastic behavior of the vehicle are derived. The system of aeroelastic equations of motions is solved in time domain using numerical methods. The stress distribution is determined using the relation between modal variables and strain at each point. Finally, the prepared code is verified through comparison of the results obtained from the proposed method for the stability of a rocket and the same results reported by other studies. Also additional information such as maximum stress in the body is presented for various flight conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aeroelasticity
  • Aerodynamic
  • Stress
  • Mode shape
  • Dynamic

تحت نظارت وف ایرانی