مقاله تحلیل آیروالاستیک بال سوئیپ دوگانه با یک قسمت فلزی و یک قسمت کامپوزیتی

در این مقاله به بررسی رفتار آیروالاستیک یک بال دوقسمتی که هر قسمت دارای یک زاویه سوییپ است و از دو قسمت فلزی و کامپوزیتی با لایه‌چینی متقارن ساخته ‌شده می‌پردازیم. راهکارهای مختلفی برای به‌تاخیرانداختن ناپایداری آیروالاستیسیته ارایه شده ‌است. یکی از این راهکارها استفاده از کامپوزیت در سازه است. بال هواپیما به‌صورت یک تیر یک‌سرگیردار که از تغییر طول محوری آن صرف ‌نظر شده و دارای ۳درجه آزادی خمشی/خمشی/پیچشی است، در نظر گرفته شده ‌است.
به‌منظور مدل‌سازی آیرودینامیک از تئوری جریان ناپایا در حوزه زمان براساس تابع وگنر استفاده می‌شود و فرآیند محاسبه سرعت وقوع ناپایداری با کمک کد نرم‌افزاری تهیه‌شده،‌ انجام می‌شود. در نهایت تاثیر نسبت طول قسمت فلزی به طول کل بال و همچنین زاویه عقبگرد قسمت کامپوزیتی روی سرعت وقوع ناپایداری بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش طول قسمت فلزی به طول کل تا مقدار ۰/۹ ابتدا سرعت وقوع ناپایداری افزایش می‌یابد و سپس کاهش خواهد یافت، همچنین زاویه عقبگرد منفی نسبت به زاویه عقبگرد مثبت قسمت کامپوزیتی تاثیر بهتری روی سرعت وقوع ناپایداری دارد.
براساس این نتایج بهتربن زاویه عقبگرد منفی زاویه ۳۰ درجه است که در این زاویه سرعت وقوع ناپایداری بیشترین مقدار را داراست. همچنین بررسی‌ها نشان می‌دهد که با افزایش زاویه عقبگرد منفی از ۹۰-۰درجه در زوایای الیاف مختلف سرعت وقوع ناپایداری تا زاویه عقبگرد ۲۰- کاهش و سپس کمی افزایش می‌یابد. با افزایش زاویه سوییپ از صفر تا ۸۰درجه در زوایای الیاف مختلف سرعت وقوع ناپایداری کاهش می‌یابد.