Xây dựng mô hình số bài toán futter cánh khí cụ bay

Xây dựng mô hình số bài toán futter cánh khí cụ bay

Bộ giáo dục và đào tạo bộ quốc phòng Trung tâm KHOa học kỹ thuật v công nghệ quân sự L Hải dũng Xây dựng mô hình số bi toán flutter cánh khí cụ bay Chuyên ngành: Kỹ thuật máy bay v thiết bị bay Mã số: 62.52.30.01 Tóm tắt luận án tiến sĩ kỹ thuật h nội - 2008 Công trình đợc hoàn thành tại: Trung tâm khoa học kỹ thuật v công nghệ quân sự Ngời hớng dẫn khoa học: 1. PGS. TS Phan Văn Chạy 2. PGS. TS Phạm Vũ Uy Phản biện 1: GS.TSKH Vũ Duy Quang Phản biện 2: GS.TS Phan Nguyên Di Phản biện 3: TS Lê Đình Cơng Luận án sẽ đợc bảo vệ trớc Hội đồng chấm luận án cấp nhà nớc họp tại: Trung tâm Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ Quân sự. Vào hồi 8 giờ 00 ngày 22 tháng 08 năm 2008 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Th viện Quốc gia - Th viện Trung tâm khoa học kỹ thuật và công nghệ quân sự Danh mục Các công trình đ công bố của tác giả 1. Lã Hải Dũng, Đỗ Minh Khai (2004), Phơng pháp tính toán các đặc trng khí động của cánh khí cụ bay có xét yếu tố đàn hồi của kết cấu, Hội nghị khoa học thuỷ khí toàn quốc, tr. 39-49, Hà Tiên. 2. Lã Hải Dũng, Lê Đức Đính (2005), Nghiên cứu quá trình flutter uốn - xoắn cánh máy bay, Hội nghị cơ học và khí cụ bay toàn quốc (lần 1), tr. 238-244, Hà Nội. 3. Lã Hải Dũng, Thái Doãn Tờng, Lê Đức Đính, Mai Xuân Cảnh (2005), Giải bài toán flutter uốn - xoắn cánh máy bay bằng phơng pháp số, Hội nghị cơ học thuỷ khí toàn quốc, tr. 19-34, Hạ Long. 4. Lã Hải Dũng, Phạm Vũ Uy (2006), Giải bài toán flutter cánh khí cụ bay bằng phơng Pháp phần tử hữu hạn với mô hình cánh là các phần tử dầm, Tạp chí Khoa học kỹ thuật và công nghệ Số 16, tr. 35-41, Hà Nội. 5. Lã Hải Dũng, (2006), Giải bài toán flutter cánh khí cụ bay có tính đến ảnh hởng biến dạng của thân, Tạp chí Khoa học kỹ thuật và công nghệ Số 17, tr. 22-29, Hà Nội. 6. Lã Hải Dũng, Phạm Vũ Uy, Phan văn Chạy (2006), Khảo sát đặc tính đàn hồi khí động của cánh KCB bằng phơng pháp thực nghiệm, Hội nghị Cơ kỹ thuật và tự động hoá toàn quốc, tr. 75-84, Hà Nội. 7. Lã Hải Dũng, Phan Văn Chạy, Thái Doãn Tờng (2006), Giải bài toán flutter cánh khí cụ bay bằng phơng pháp phần tử hữu hạn với mô hình cánh là các phần tử tấm mỏng có gia cờng, Hội nghị cơ học vật rắn biến dạng toàn quốc, tr. 201-209. Thái Nguyên. 8. Lã Hải Dũng (2007), Nghiên cứu ảnh hởng của các tham số hình học tới tốc độ flutter cánh khí cụ bay, Tạp chí Khoa học kỹ thuật và công nghệ Số 19, tr. 3-8, Hà Nội. 1 Mở đầu Tính cấp thiết của đề tài: Đàn hồi khí động (ĐHKĐ) nghiên cứu các hiện tợng xảy ra trên kết cấu khí cụ bay (KCB) trong mối quan hệ tơng tác giữa lực khí động, lực đàn hồi và lực quán tính, trong đó flutter là hiện tợng dao động tự kích nguy hiểm. ở tốc độ flutter tới hạn kết cấu nhanh chóng bị phá huỷ, gây tai nạn bay. Cánh là thành phần kết cấu quan trọng của KCB, đó là nơi tạo ra lực nâng chủ yếu, các tham số của cánh ảnh hởng đến đặc tính bay của KCB. Cánh có kết cấu mỏng, đàn hồi cao, chịu tải phức tạp, vì vậy trên đó dễ xảy ra hiện tợng flutter và việc nghiên cứu, xây dựng mô hình này là bài toán có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu, thiết kế, tính toán độ bền, tuổi thọ, khai thác và sửa chữa KCB. Để tìm ra tốc độ flutter tới hạn, có thể dùng phơng pháp tính toán và thực nghiệm. Các trung tâm nghiên cứu Hàng không lớn trên thế giới đã có các phần mềm giải bài toán này bằng các mô hình và phơng pháp khác nhau. Nhng đây chỉ là các tài liệu công bố kết quả nghiên cứu, còn phần mềm không đợc phổ biến. ở Việt Nam, vấn đề flutter của KCB cha đợc tác giả nào công bố kết quả nghiên cứu. Với sự phát triển mạnh mẽ của KHKT, các phơng pháp tính hiện đại, các phần mềm chuyên dụng và máy tính có tốc độ cao, vấn đề flutter của cánh KCB hoàn toàn có thể giải quyết đợc với việc mô phỏng gần với thực tế hơn và cho độ chính xác cao hơn. Từ các cơ sở trên, có thể thấy vấn đề nghiên cứu Xây dựng mô hình số bài toán flutter cánh khí cụ bay là cần thiết và khả thi. Nội dung và mục đích nghiên cứu của luận án: - Xây dựng mô hình số, thuật toán và phần mềm để tính tốc độ flutter tới hạn của cánh KCB có tính đến ảnh hởng của tốc độ chuyển vị xoắn cánh tới tải khí động và độ cứng của thân tới tốc độ flutter tới hạn. - Xây dựng mô hình thí nghiệm kiểm chứng mô hình tính. - Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố tới tốc độ flutter tới hạn. Đối tợng, phạm vi nghiên cứu của luận án: - Tính cho cánh của KCB có tốc độ dới âm. - Mô hình hóa kết cấu cánh thành các phần tử tấm mỏng có gia cờng, tải khí động là áp suất phân đều trên mỗi phần tử tấm. 2 - Cánh liên kết với thân tại các điểm nối của dầm cánh với khung thân. Thân trên nền cứng tuyệt đối. Phơng pháp nghiên cứu: Xây dựng mô hình số tính tơng tác trực tiếp giữa tải khí động và chuyển vị kết cấu. Xác định tải khí động trên cánh đàn hồi bằng phơng pháp xoáy rời rạc (XRR), xác định chuyển vị kết cấu bằng phơng pháp phần tử hữu hạn (PTHH), giải phơng trình dao động bằng phơng pháp Newmark. Những đóng góp mới của luận án: - Luận án đã xây dựng mô hình số, thuật toán và phần mềm để giải bài toán flutter uốn xoắn cánh khí cụ bay dới âm bằng cách tính tơng tác trực tiếp giữa tải khí động và chuyển vị kết cấu. Phần mềm đã đợc kiểm chứng qua thực nghiệm, so sánh với kết quả tính bằng các phơng pháp khác và qua kết quả tính cho cánh của một số loại máy bay cụ thể cho thấy sai số nằm trong phạm vi cho phép. - Mô hình nghiên cứu của luận án tính đến ảnh hởng biến dạng của thân, khi đó tốc độ flutter của cánh giảm. Trong mô hình cụ thể của luận án, khi độ cứng của thân lớn hơn độ cứng của cánh 36 lần có thể bỏ qua ảnh hởng biến dạng của thân khi tính tốc độ flutter tới hạn của cánh. - Luận án đã đa ra phơng pháp thí nghiệm xác định phân bố tải khí động trên cánh đàn hồi. - Luận án đã nghiên cứu và đa ra sự phụ thuộc của tốc độ flutter tới hạn vào một số tham số kết cấu, đây là công cụ hữu ích cho thiết kế, cải tiến và sửa chữa cánh khí cụ bay. Cấu trúc của luận án: Luận án gồm : phần mở đầu, 4 chơng và phần kết luận, thể hiện trong 119 trang thuyết minh ; 75 hình vẽ, đồ thị ; 12 bảng biểu và phần phụ lục. Chơng 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Chơng 2: Mô hình số giải bài toán flutter cánh KCB Chơng 3: Kiểm chứng mô hình tính Chơng 4: Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố tới tốc độ flutter tới hạn 3 Chơng I Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 1.1. Vấn đề đàn hồi khí động của cánh khí cụ bay ĐHKĐ nghiên cứu các hiện tợng xuất hiện có liên quan đến 3 nhóm lực: lực khí động, lực đàn hồi và lực quán tính. Nếu coi biến dạng của kết cấu chỉ phụ thuộc vào lực khí động và lực đàn hồi, không xét đến ảnh hởng của lực quán tính, thì chỉ mô tả đợc các hiện tợng ĐHKĐ tĩnh (xoắn phá huỷ cánh, đảo chiều tác dụng cánh lái). Còn khi nghiên cứu tác động dầy đủ các thành phần lực, có thể tiếp cận đợc các hiện tợng ĐHKĐ động (flutter, phản ứng động lực, bafting). Sự hình thành các hiện tợng ĐHKĐ đợc thể hiện qua sơ đồ Hình 1.1. 1.2. Hiện tợng flutter cánh khí cụ bay Có nhiều dạng flutter, trong đó flutter uốn - xoắn cánh là dạng dao động tự kích của cánh, nó đặc trng bởi sự phối hợp giữa dao động uốn và dao động xoắn trong sự tác động đồng thời của 3 lực: lực quán tính, lực đàn hồi và lực khí động. Nguồn của dao động tự kích đợc lấy từ năng lợng của dòng khí, khi đó sự xuất hiện các lực và mô men khí động bổ sung trong quá trình kết cấu bị dao động. Lực kích thích dao động, do chuyển vị xoắn cánh sinh ra: 2 2 V lbcP yB = (1.1) Lực cản trở dao động, do tốc độ chuyển động đứng của cánh sinh ra: 22 2 V ylbc V lbcP yyd & == (1.2) Đặc trng dao động của cánh đợc xác định bởi tơng quan giữa công A C của lực P d và ma sát vật liệu so với công A B của lực P B sau một chu kì dao động gây nên. Lực Khí động Lực đn hồi Lực Quán tính Các hiện tợn g ĐHKĐ tĩnh Các hiện tợn g ĐHKĐ động Dao độn g đàn hồi cơ h ọ c của h ệ Các vấn đề cơ học bay Hình 1.1. Đối tợng nghiên cứu của cơ học kết cấu KCB . 4 Hình 1.3 cho thấy tốc độ tại điểm cắt nhau giữa A B và A C là tốc độ flutter tới hạn uốn - xoắn cánh ( V KF ), ở thời điểm này cánh dao động uốn - xoắn tuần hoàn. 1.3. Phân loại các phơng pháp xác định tốc độ flutter tới hạn của cánh KCB Để nghiên cứu quá trình flutter cánh KCB, có thể sử dụng phơng pháp nghiên cứu lý thuyết (gồm phơng pháp giải tích và phơng pháp số) và phơng pháp thực nghiệm. Khi sử dụng phơng pháp giải tích, cần xây dựng hệ phơng trình vi phân dao động uốn xoắn cánh và tiến hành giải nó để nhận đợc biểu thức xác định tốc độ flutter tới hạn. Trong đó, lực và mômen khí động là các tham số phụ thuộc phức tạp vào đặc trng dòng chảy, các tham số hình dạng cánh, tốc độ bay, tần số dao động Phơng pháp số yêu cầu giải đồng thời bài toán số cho đặc trng khí động và chuyển vị của kết cấu theo thời gian, thông thờng bài toán khí động đợc giải bằng phơng pháp xoáy, bài toán chuyển vị kết cấu bằng phơng pháp PTHH. Phơng pháp thực nghiệm có thể tiến hành trong ống thổi, gắn vật thử nghiệm lên vật mang có tốc độ lớn hoặc bay thử. Quá trình flutter là quá trình kết cấu nhanh chóng bị phá huỷ, nên gây nguy hiểm cho ngời, thiết bị và chính bản thân thiết bị thử nghiệm, vì vậy việc chế tạo mô hình và các trang thiết bị bảo đảm an toàn trong thử nghiệm đợc đặt ra hết sức khắt khe. 1.4. Tìm hiểu tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nớc ĐHKĐ bắt đầu đợc nghiên cứu từ những năm 1930. Các trung tâm Hàng không lớn trên thế giới đã có phần mềm giải bài toán này bằng các mô hình và phơng pháp khác nhau. Nhng đây chỉ là các tài liệu công bố kết quả nghiên cứu, còn phần mềm không đợc phổ biến. Các công trình này cha tính ảnh hởng của tốc độ xoắn cánh đến tải khí động và độ cứng của thân đến tốc độ flutter tới hạn của cánh. ở Việt Nam, vấn đề flutter của KCB cụ thể cha đợc tác giả nào công bố kết quả nghiên cứu. V KF V A C =A B A C A C > A B A A B A C < A B f lutte r 0 H ình 1.3. Xác định tốc độ V KF . 5 1.5. Lựa chọn phơng pháp và phạm vi nghiên cứu của luận án Luận án sử dụng phơng pháp mô phỏng số để giải bài toán flutter, ở mỗi tốc độ bay, tại mỗi thời điểm, tiến hành tính trực tiếp các tải tác dụng lên cánh, bằng phơng pháp XRR. Từ đó tìm đợc các chuyển vị uốn và chuyển vị xoắn, cũng nh tốc độ và gia tốc của chúng, bằng phơng pháp PTHH. Các đặc trng dao động này lại làm thay đổi các lực ở bớc tính tiếp theo, quá trình đợc lặp lại, sau khoảng thời gian xác định, xây dựng đợc đặc tính quá trình dao động của cánh. Thay đổi tốc độ đến khi dao động của cánh là tuần hoàn, nhận đợc tốc độ flutter tới hạn. Có thể hình dung quá trình này là quá trình thổi trên máy tính. Luận án xây dựng mô hình tính cho cánh KCB ở tốc độ dới âm trong dòng lý tởng, tuyến tính, dừng. Trong tính toán chuyển vị, mô hình hoá cánh là kết cấu tấm mỏng có gia cờng. Để kiểm chứng mô hình tính, luận án sẽ thực hiện thí nghiệm cho mô hình cánh trong ống thổi khí động OT-1 của Viện Kỹ thuật PK-KQ. Tuy nhiên, do hạn chế về phơng tiện đảm bảo an toàn và mức độ hiện đại của thiết bị, nên chỉ có thể tiến hành thí nghiệm nhằm kiểm chứng độ tin cậy của mô hình tính phân bố tải khí động trên cánh đàn hồi của phơng pháp XRR, tính chuyển vị cánh của phơng pháp PTHH và tính các đặc trng ĐHKĐ tĩnh của phơng pháp số đã xây dựng. Mô hình toán đã xây dựng sẽ đợc ứng dụng để khảo sát ảnh hởng của các tham số kết cấu đến tốc độ flutter tới hạn và tính tốc độ flutter tới hạn cho cánh của một số KCB đang đợc sử dụng ở Việt Nam. Kết luận chơng I Nghiên cứu xây dựng mô hình tính tốc độ flutter tới hạn có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế, chế tạo, cải tiến và sửa chữa khí cụ bay. Đã có nhiều phơng pháp và mô hình tính tốc độ flutter tới hạn đã đợc công bố, tuy nhiên, các phơng pháp trớc đây cha tính tới ảnh hởng của tốc độ chuyển vị xoắn tới tải khí động và ảnh hởng của biến dạng thân tới quá trình dao động của cánh nên các kết quả cha phản ánh sát bản chất của hiện tợng. 6 Chơng II mô hình số giải bi toán flutter cánh khí cụ bay 2.1. Các giả thiết ban đầu - Tính cho cánh KCB có tốc độ dới âm. - Trong tính toán bằng phơng pháp PTHH có thể coi cánh là kết cấu tấm mỏng có gia cờng với các phần tử tấm mỏng tứ giác phẳng (mô phỏng cho vỏ bọc cánh) và các phần tử dầm (mô phỏng cho các nẹp, dầm và sờn cánh). - Tải khí động sẽ đợc tính là áp suất phân bố đều trên mỗi phần tử tấm. - Coi thân trên nền cố định cứng tuyệt đối, không xét đến ảnh hởng chuyển động của KCB đến các tham số động học của cánh. Bỏ qua các nhiễu động khí động ngẫu nhiên. - Coi các phần tử kết cấu làm việc trong giới hạn đàn hồi của vật liệu. Vật liệu kết cấu là đồng nhất và đẳng hớng. - Bỏ qua nhiệt khí động. Coi quá trình flutter là đoạn nhiệt. 2.2. Xây dựng mô hình toán học xác định phân bố áp suất trên cánh KCB bằng phơng pháp XRR Do sải cánh có độ dài lớn hơn rất nhiều so với dây cung và độ cao của prôfil, nên độ cứng chống uốn nhỏ hơn độ cứng chống xoắn theo trục oz. Vì vậy trong bài toán flutter, cánh thờng bị phá hủy do nguyên nhân uốn nhiều hơn là nguyên nhân xoắn. Mặt khác, qua các kết quả tính toán cho các KCB cụ thể cho thấy, ở các tốc độ flutter tới hạn, góc tấn của cánh nhỏ hơn 10 độ. Vì khi này tốc độ bay lớn, nên để bảo đảm lực nâng cho KCB, chỉ cần bay ở các góc tấn nhỏ và sự gia tăng của góc xoắn không lớn. Trong dải các góc tấn nói trên chỉ cần xây dựng mô hình tính tải khí động theo mô hình tuyến tính [2], [7], [11]. Cánh của các KCB dới âm có tỷ lệ giữa độ cứng trên khối lợng nhỏ, nên chúng có tần số dao động riêng nhỏ, chu kỳ dao động lớn. Qua kết quả tính toán cho các KCB cụ thể cho thấy chu kỳ dao động của các loại cánh này khoảng vài phần mời giây, lớn hơn nhiều so với độ trễ khí động [32], [38], [40], và cũng theo các tài liệu này, khi đó chỉ cần giải bài toán khí động theo mô hình bài toán dừng hoặc tựa dừng. Từ các căn cứ trên, tiến hành xác định phân bố áp suất trên các phần tử cánh bằng phơng pháp XRR với mô hình tuyến tính, dừng. 7 Theo Giucopxki thì lực nâng của phần tử cánh là: dY = 0 U 0 d + , với: Y là lực nâng của cánh; là mật độ không khí; U 0 là vận tốc dòng không nhiễu động; + là lu số vận tốc. Bề mặt cánh đợc thay thế bằng một lớp xoáy có cờng độ phân bố liên tục là + (x, z). Chênh áp trên đó là: p = U 0 + . Tơng ứng với điều kiện biên không chảy thấu và tốc độ hữu hạn ở mép sau cánh, có thể viết: + =U 0 . Cánh đợc chia thành các phần tử tứ giác, với N dải theo sải cánh, n dải theo dây cung, nh vậy số phần tử là N.n, mỗi phần tử có chiều dài theo sải là l i , chiều dài theo dây cung là b i . Hình 2.5. Hệ thống ký hiệu xoáy móng ngựa xiên rời rạc thay thế cánh. Vận tốc nhiễu động tại điểm j do cả hệ thống xoáy (cả cánh) gây ra là: () yijyij m i iyj ww U W += =1 0 2 sin (2.24) Thay vào điều kiện biên, nhận đợc hệ phơng trình chuyển động của cánh dới góc tấn nhỏ và không có tốc độ quay: () 2 1 =+ = i m i yijyij ww ; j = 1, 2, , m. (2.25) Sau khi giải hệ phơng trình (2.25) tìm đợc i , qua (2.23) tính i . Từ đó tính đợc: + = d +i /dx = +i /l i = U 0 i (2.32) Thay giá trị của (2.32) vào (2.16), sử dụng (2.17), (2.22) và (2.23) nhận đợc biểu thức xác định đạo hàm của chênh áp theo góc tấn trên phần tử tứ giác thứ i của cánh là: p i = 0 U 0 2 i (2.33) Khi này chênh áp trên phần tử đó là: p i = 0 U 0 2 i . Nh vậy, bằng phơng pháp XRR xác định đợc phân bố áp suất trên cánh trong dòng khí lý tởng dới âm có tính đến biến dạng của cánh. 0 z x l i k =4=N k =3 k =2 k =1 =1 =2=n =1 =2=n i =1 i =2 i =3 i =4 i =5 i =8 j =1 j =5 j =2 j =3 j =4 j =8 b i [...]... phơng pháp và mô hình khác, mô hình tính đã xây dựng trong luận án có sai số không vợt quá 12% 20 Kết luận chơng III Kiểm chứng bằng thực nghiệm cho thấy: Mô hình tính chuyển vị cho kết cấu cánh KCB bằng phơng pháp PTHH có sai số nhỏ hơn 6%; Mô hình tính phân bố tải trên cánh biến dạng bằng phơng pháp XRR có sai số nhỏ hơn 10%; Mô hình mô phỏng số bài toán đàn hồi khí động tĩnh có sai số nhỏ hơn 15%;... 4.1 Bài toán áp dụng Sử dụng mô hình toán học đã xây dựng ở chơng II, tiến hành xác định tốc độ flutter tới hạn cho cánh KCB có đặc điểm kết cấu và hình dạng nh Hình 4.1 2 3 1 4 L b D 5 Hình 4.1 Sơ đồ kết cấu cánh và thân 1 Dầm cánh; 2 Nẹp cánh; 3 Khung thân; 4 Sờn cánh; 5 Nẹp thân * Cánh có đặc điểm kết cấu, hình dạng và đặc trng vật liệu nh mô hình đã trình bày trong phần 3.2.1 ở chơng III (Hình 3.21)... cung mút cánh ở tốc độ 189,9 m/s 3.2.2 Tính theo một số mô hình khác Sử dụng kết cấu cánh trên Hình 3.21 làm đối tợng để tính toán theo một số mô hình khác 3.2.2.1 Tính theo phơng pháp giải tích Tiến hành tính toán bằng phơng pháp giải tích Budnov - Galerkin [28], cánh đợc mô hình hoá thành dầm công xôn, nhận đợc tốc độ flutter tới hạn là 204,6 m/s 3.2.2.2 Tính theo phơng pháp số với mô hình cánh là... đợc giải bằng phơng pháp số với việc tính tơng tác trực tiếp giữa tải khí động và véc tơ tọa độ suy rộng 3 Kiểm chứng bằng thực nghiệm cho thấy: Mô hình tính chuyển vị cho kết cấu cánh KCB bằng phơng pháp PTHH có sai số nhỏ hơn 6%; Mô hình tính phân bố tải trên cánh biến dạng bằng phơng pháp XRR có sai số nhỏ hơn 10%; Mô hình mô phỏng số bài toán đàn hồi khí động tĩnh có sai số nhỏ hơn 15%; sai lệch... toán đã đợc công bố nhỏ hơn 12% Mô hình tính toán trạng thái flutter cánh khí cụ bay có độ tin cậy cần thiết Chơng IV Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố Tới tốc độ flutter tới hạn Để đánh giá ảnh hởng của các yếu tố đến tốc độ flutter tới hạn, cần áp dụng mô hình toán cho một bài toán cụ thể Từ đó, lần lợt thay đổi từng tham số và rút ra mức độ ảnh hởng của chúng tới tốc độ flutter tới hạn 4.1 Bài. .. các phần tử nh đối với cánh Sau khi qui đổi, kết cấu của cánh và vùng thân nối với cánh có mô hình nh Hình 2.20 1 4 x 3 1 4 o 4 5 2 z 3 4 Hình 2.20 Mô hình cánh và phần thân nối với cánh 1 cánh; 2 thân; 3 khung thân; 4 dầm cánh; 5 các điểm nối cánh với thân Xây dựng các ma trận tổng thể cho toàn bộ kết cấu Quá trình phân chia các phần tử cần căn cứ vào vị trí của nẹp, dầm và sờn cánh, sao cho các phần... biến dạng cánh của phơng pháp PTHH và tính các đặc trng ĐHKĐ tĩnh của phơng pháp số đã xây dựng cho bài toán ĐHKĐ 3.1.1 Mô hình thí nghiệm Mô hình thí nghiệm (Hình 3.1) là nửa cánh hình chữ nhật (Hình 3.2) đợc gắn công xôn lên giá thép Giá có độ cứng cần thiết, bảo đảm biến dạng của nó nhỏ hơn rất nhiều so với biến dạng của cánh (có thể coi là giá cứng tuyệt đối) A A b 1 2 3 L Hình 3.2 Kết cấu cánh 1... phơng pháp số, mô hình hoá cánh là dầm công xôn [28], việc qui đổi cánh thành dầm tơng đơng cũng đợc tiến hành nh với phơng pháp giải tích Việc tính tải khí động đợc thực hiện bằng phơng pháp XRR [2], [32] nhận đợc tốc độ flutter tới hạn là 209,5 m/s 3.2.2.3 Tính theo phơng pháp số với mô hình cánh là tấm mỏng, đờng đàn hồi xây dựng theo hàm đa thức Khi tính bằng phơng pháp số, mô hình hoá cánh là tấm... dao động phi tuyến có véc tơ tải phụ thuộc vào tốc độ bay, đặc điểm hình học, chuyển vị, tốc độ chuyển vị và gia tốc chuyển vị, có ma trận độ cứng và ma trận khối lợng phụ thuộc vào hình dạng, vật liệu và số lợng phần tử của kết cấu Trạng thái flutter cánh khí cụ bay đợc tính toán bằng phơng pháp PTHH, với việc mô hình hóa kết cấu cánh và thân khí cụ bay bằng các phần tử tấm mỏng có gia cờng, véc tơ tải... thái flutter cánh khí cụ bay đợc tính toán bằng phơng pháp PTHH, với việc mô hình hóa kết cấu cánh và thân khí cụ bay bằng các phần tử tấm mỏng có gia cờng, véc tơ tải trọng đợc xác định thông qua việc tính phân bố áp suất trên các phần tử bằng phơng pháp XRR Hệ đợc giải bằng phơng pháp số với việc tính tơng tác trực tiếp giữa tải khí động và véc tơ tọa độ suy rộng 12 Chơng III Kiểm chứng mô hình tính . công nghệ quân sự L Hải dũng Xây dựng mô hình số bi toán flutter cánh khí cụ bay Chuyên ngành: Kỹ thuật máy bay v thiết bị bay Mã số: 62.52.30.01 Tóm tắt luận án tiến. luận án: - Luận án đã xây dựng mô hình số, thuật toán và phần mềm để giải bài toán flutter uốn xoắn cánh khí cụ bay dới âm bằng cách tính tơng tác trực tiếp giữa tải khí động và chuyển vị. tham số hình dạng cánh, tốc độ bay, tần số dao động Phơng pháp số yêu cầu giải đồng thời bài toán số cho đặc trng khí động và chuyển vị của kết cấu theo thời gian, thông thờng bài toán khí động