حل عددی و تحلیل فلاتر ورق مستطیلی در جریان مافوق صوت با در نظر گرفتن اثر میرایی آیرودینامیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

منهدسی مکانیک، مجتمع مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان. ایران

10.61186/masm.2026.2072190.1169
چکیده
این مقاله به بررسی اثر میرایی آیرودینامیکی بر آستانه فلاتر ورق مستطیلی آلومینیومی در جریان مافوق صوت می‌پردازد. با استفاده از قالب ماتریسی در روش DQM و نظریه پیستون مرتبه اول، این مطالعه نه تنها دقت و سرعت حل را ارتقا می‌دهد، بلکه درک عمیق‌تری از پدیده فلاتر به دست می‌دهد. معادله حرکت ورق بر اساس فرضیات کیرشهف استخراج شده و نظریه پیستون به عنوان مدل آیرودینامیکی به کار گرفته شده است. با استفاده از روش تفاضل مربعات (DQM)، دو سناریوی مختلف از نظریه پیستون مرتبه اول تحلیل شده است: حالت ساده‌شده بدون میرایی و حالت کامل با درنظرگیری میرایی. نتایج نشان می‌دهد که آستانه فلاتر در هر دو حالت در ماخ 3.395 اتفاق می‌افتد، که بیانگر ‌تأثیر ناچیز میرایی آیرودینامیکی بر سرعت فلاتر است. این یافته با تحلیل حساسیت پارامتری تأیید شده است. بر این اساس، فرمولاسیون ساده‌شده نظریه پیستون به‌عنوان پایه محاسباتی برای مطالعات آتی پیشنهاد می‌شود. این روش مزایای محاسباتی از جمله کاهش زمان محاسبات را دارد و برای کاربردهای عملی در طراحی پنل‌های هوافضایی مناسب است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Numerical Solution and Analysis of Rectangular Plate Flutter Threshold in Supersonic Flow Considering the Effect of Aerodynamic Damping

نویسندگان English

mehran samadi
mostafa nazemizadeh
mohamad mahdi mohamadi
Faculty of mechanics, malek ashtar university, isfahan, iran
چکیده English

This paper investigates the effect of aerodynamic damping on the flutter threshold of a rectangular aluminum sheet in supersonic flow. Using matrix form of DQM and the first-order piston theory, this paper increses the accuracy and speed of the solution. Using the difference of squares method (DQM), two different scenarios of the first-order piston theory are analyzed: a simplified case without damping and a full case with damping. The results show that the flutter threshold occurs at Mach 3.395 in both cases, indicating that aerodynamic damping has no effect on the flutter velocity. This finding is confirmed by parametric sensitivity analysis. Accordingly, the simplified formulation of the piston theory is proposed as a computational basis for future studies. This method has computational advantages such as reduced computational time and is suitable for practical applications in the design of aerospace panels. this method can be a benchmark for future flutter researches.

کلیدواژه‌ها English

Flutter speed
Ultrasonic flow
Piston theory
DQM numerical method
CFCF boundary conditions
دوره 5، شماره 1
بهار 1404
صفحه 113-131

  • تاریخ دریافت 28 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 02 دی 1404
  • تاریخ پذیرش 12 اردیبهشت 1405