c. Ảnh hưởng của độ nộn khụng khớ
3.3.2. Ảnh hưởng cỏc thụng số đến VKR.χ và cỏc biện phỏp tăng VKRχ
Ta cú thể đỏnh giỏ cỏc yếu tố ảnh hưởng đến VKRχ qua cụng thức tớnh VKRχ; VKR (2.19), (2.20).
Sự ảnh hưởng này được xột tương tự như đó xột đối với VKD (hiện tượng xoắn phỏ huỷ cỏnh).
Ta thấy khi tăng gúc mũi tờn cỏnh (gúc mũi tờn dương) thỡ giỏ trị tốc độVKRχ
giảm.
Để tăng tốc độ tới hạn VKRχ (cũng là cỏc biện phỏp tăng hiệu quả làm việc của cỏnh lỏi) thường sử dụng cỏc biện phỏp:
- Chuyển cỏnh lỏi vào phần giữa cỏnh (gần gốc cỏnh vựng cỏnh cứng hơn nờn nú ớt bị biến dạng) hiệu quả làm việc cỏnh lỏi sẽđảm bảo hơn.
- Ở cỏc cỏnh sải lớn, cú thể sử dụng hai cỏnh lỏi (phớa trong và phớa ngoài). Hiệu quả cỏnh lỏi thường được đỏnh giỏ bằng tốc độ quay quanh trục của KCB khi lệch cỏnh lỏi. Sự phụ thuộc giữa ωxδ vào tốc độ bay (M) ở cỏc phương ỏn sử dụng, bố trớ cỏnh lỏi trờn cỏnh KCB được thể hiện trờn hỡnh 2.6. Ta thấy, cỏnh lỏi đặt phần giữa cỏnh sẽđảm bảo hiệu quả làm việc của nú ở những tốc độ bay lớn. VKDχ χ 0
Kết luận CHƯƠNG 3
Qua kết quả tính toán ta thấy:
- Khi bay, sự biến dạng của kết cấu cánh đã làm tăng lực khí động lên đáng kể. Từ đó làm tăng ứng suất lên rất nhiều. Đối với máy bay AH – 26, khi bay với Vmax
tải khí động tác dụng lên cánh và ứng suât sinh ra đều tăng lên. Tuy vậy cánh vẫn đảm bảo bền.
- ở vận tốc V = 198.8 (m/s) thì với sự biến dạng của kết cấu cánh, dẫn đến sự tăng lên của lực khí động và ứng suất sinh ra ở vận tốc này lớn hơn ứng suất bền của vật liệu làm kết cấu cánh. Kết cấu cánh bị phá huỷ ngay lập tức. Đây chính là vận tốc tới hạn của hiện t−ợng xoắn phá huỷ cánh.
Từ các nhận xét trên ta rút ra vận tốc tới hạn của hiện t−ợng xoắn phá huỷ cánh máy bay AH-26 khi bay ở độ cao 5000 m là VKD = 198.8 (m/s). Do đó khi bay ở độ cao này, phi công phải bay với vận tốc nhỏ hơn vận tốc nêu trên.
T−ơng tự ta xác định đ−ợc vận tốc tới hạn của cánh máy bay L-39 VKD = 292,5 (m/s)
Trong sử dụng và khai thác, ta không cho phép máy bay bay với vận tốc V≥VKD. Nếu bay với vận tốc V≥VKD thì cánh máy bay sẽ bị phá huỷ do ứng suất sinh ra lớn hơn giới hạn bền của vật liệu làm kết cấu cánh (khi này góc xoắn của cánh tăng nhanh và cánh bị xoắn phá huỷ). Điều đó có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế chế tạo và khai thác sử dụng bảo đảm an toàn bay
Từ biểu thức xỏc định tốc độ VKD đó đỏnh giỏ ảnh hưởng của cỏc thụng số
kết luận
Đàn hồi khí động tĩnh (ĐHKĐT) nghiên cứu các hiện t−ợng xảy ra trên kết cấu khí cụ bay (KCB) trong mối quan hệ t−ơng tác giữa lực khí động, lực đàn hồi. ở tốc độ bay tới hạn kết cấu nhanh chóng bị phá hủy, 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 h−ởng 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 t−ợng uốn, xoắn phá hủy và việc nghiên cứu, xây dựng mô hình này là bài toán có ý nghĩa rất quan trọng trong nghiên cứu, thiết kế, tính toán độ bền cũng nh− đảm bảo an toàn trong khai thác và sửa chữa KCB.
Việc nghiên cứu chuyên đề đàn hồi khí động tĩnh của cánh khí cụ bay có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế, chế tạo, cải tiến và sửa chữa máy bay cũng nh−
các khí cụ bay. Do đó tôi đã lựa chọn đề tài này làm luận văn tốt nghiệp của mình. Sau gần thời gian nghiên cứu nghiêm túc, luận văn đã giải quyết đ−ợc những nội dung đặt ra theo yêu cầu của đề c−ơng chi tiết.
Luận văn đã đề cập đến những vấn đề cơ bản của các hiện t−ợng ĐHKĐT: nguyên nhân xuất hiện, mô hình cơ bản của hiện t−ợng và ảnh h−ởng của nó đến độ bền kết cấu.
Có nhiều ph−ơng pháp để xác định xác định tốc độ tới hạn gây uốn xoắn phá hủy kết cấu KCB nh− ph−ơng pháp thực nghiệm, ph−ơng pháp phần tử hữu hạn, ph−ơng pháp giải tích … Từ yêu cầu, điều kiện của bài toán và các công cụ trợ giúp tôi chọn ph−ơng pháp số để giải bài toán t−ơng tác đàn hồi khí động. Trong đó sử dụng ph−ơng pháp XRR để tính tải khí động, ph−ơng pháp phần tử hữu hạn để giải bài toán chuyển vị kết cấu. Ph−ơng pháp này đơn giản, đảm bảo độ chính xác và dễ lập trình trên máy tính. Xây dựng thuật toán và lập trình bằng ngôn ngữ MATLAB giải bài toán .
ứng dụng kết quả nghiên cứu lý thuyết, tôi tiến hành tính toán cho cánh máy bay AH-26 và cánh máy bay L-39.
Kết quả bài toán đ−ợc giải t−ơng đối chính xác, phù hợp với lý thuyết, thuyết minh kỹ thuật và h−ớng dẫn sử dụng đối với loại máy bay này.
Do tính mới của đề tài, thời gian ngắn, trình độ của bản thân còn nhiều hạn chế, nội dung cần thực hiện nhiều, nên đề tài mới chỉ dừng lại ở việc tính toán lý thuyết. Các vấn đề này cũng cần phải đ−ợc kiểm chứng trong thực nghiệm.
Quá trình làm luận văn, tôi luôn đ−ợc sự quan tâm giúp đỡ có hiệu quả của Giáo viên h−ớng dẫn Tiến sĩ Lã Hải Dũng, Tiến sĩ Nguyễn Phú Khánh và các thầy giáo trong khoa bộ môn Hàng không vũ trụ và bộ môn máy tự động thủy khí của
tr−ờng ĐH BKHN đã giúp đỡ tận tình để tôi hoành thành luận văn đúng thời hạn, chất l−ợng, đảm bảo nội dung đặt ra.
Tài liệu tham khảo Tiếng Anh
1. Anderson J. D.(2001), Fundamentals of Aerodynamics, McGraw-Hill Internatinal edition, New York.
2. K.J.Bathe, Zhang (1995), “Finite element analysis of incompressible and compressible fluid flows with free surfaces an structural interaction”,
Computers and structures, Vol.56 pp. 137-149.
3. Belytschko (1983), Computational methods for transient analysis, Nor- Holland, Newyork.
4. G.R.Benini, F.D.Marques (2004), “Numerical model for the simulation of fixed wings aeroelastic response”, Mechanical sciences end engineering,
pp. 271-290.
5. Ducan W.J. (2000), Mechanical admittances and their application to oscillation problems, Br.A.R.C., R.&M.
6. L. Fezoui, and S. Lanteri (2001), “Two-Dimensional Viscous Flow Computations on the Connection Machine: Unstructured Meshes, Upwind Schemes, and Massively Parallel Computations”, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, pp. 124-142.
7. C.S.Krishnamoorthy (1995), Finite Element Analysis Theory and Programming, New Dehli.
8. V.I.Nikitenko, A.V. Bobrov (2000), “Application of mathematical models in integrated analysis of aeroelsticity problems while designing flight vehicles”, The second Conference on Simulation, Hanoi.
Tiếng Nga 9. Аубакиров Т. О., Белоцерковский С. М., ЖеланиковА. И., Ништ М. И. (1997), Нелинейная теориякрылаиегоприложение, Алматы. 10. Аубакиров Т. О., Желаников А. И., Иванов П. Е., Ништ М. И.(1999), Спутныеследыиихвоздействиенааппараты, Алматы. 11. В.Н.Зайцев (1984), Конструкцияипрочностьсамолётов,
здательство Oбъединение, Киев. 12. КолесниковГ. А. (1993), Аэродинамикалетательныхаппаратов, Маштностроение, Москва. 13. КрасновН. Ф.(1980), Аэродинамика, Высшаяшкола, Москва. 14. М.И.Ништ (1990), Аэродинамикалетательныхаппаратов, В.В.И.АЖуковского- Москва. 15. A.И.Смирнов (1980), Аэроупругаяустойчивостьлетательных аппаратов, Маштностроение, Москва. 16. ШклярчукФ.Н. (2004), КолебанияиАэроупругостьлетательных аппаратов,МАИМосква. 17. ШклярчукФ.Н. (2006), Аэроупругостьсамолётов,МАИМосква. Tiếng Việt
18. Nguyễn Đức C−ơng (1990), “Thiết kế khí động học các dạng cánh máy bay ở tốc độ d−ới âm”, Tuyển tập công trình Hội nghị cơ học thuỷ khí toàn quốc lần thứ III, tr. 144-146.
19. Đỗ Minh Khai, Lã Hải Dũng (2000), Kết cấu và độ bền kết cấu máy bay, NXB Học viện PK-KQ, Hà nội.
20. Lê Thị Minh Nghĩa, Phạm Minh V−ơng (2001), “Nghiên cứu dòng chảy lên vật ba chiều dùng ph−ơng pháp phần tử biên”, Tuyển tập Hội thảo khoa học cơ học thuỷ khí với thiên niên kỷ mới, tr. 161-166, Hà Nội.
21. Nguyễn Phúc Ninh (2000), Giáo trình khí động học máy bay, Học viện PK- KQ, Hà Nội.
22. Võ Tá Quế (2001), Xây dựng ph−ơng pháp xác định hình dạng cánh tự thích nghi của máy bay chiến đấu ở vùng tốc độ d−ới âm có tính đến ảnh h−ởng củathể tích thân, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội.
23. Nguyễn Hoa Thịnh, Hoàng Xuân L−ợng, Nguyễn Đức C−ơng, Nguyễn Minh Tuấn…(2005), Kết cấu và tính toán độ bền khí cụ bay, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
24. Hồ Anh Tuấn, Trần Bình (1988), Ph−ơng pháp phần tử hữu hạn, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà nội.
25. Thái Doãn T−ờng, Phạm Vũ Uy (2002), “Xây dựng công cụ tính toán đặc tính khí động học của KCB bằng ph−ơng pháp xoáy rời rạc phi tuyến”,
Tuyển tập công trình Hội nghị khoa học toàn quốc “Cơ học thuỷ khí và công nghệ mới”, Tr. 481-487, Hà Nội.
26. Đinh Văn Phong (2001), Ph−ơng pháp số trong cơ học, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà nội.
27. Phạm Vũ Uy, Lã Hải Dũng, Thái Doãn T−ờng (2003), “Ph−ơng pháp nghiên cứu t−ơng tác khí động giữa các khí cụ bay bằng mô phỏng số dòng chảy bao”, Hội nghị cơ học thuỷ khí, tr. 513-520, Đà Nẵng.
PHỤ LỤC
Ch−ơng trình Phần mềm của luận Văn