تحلیلی ارتعاشی بر اگزوز هواپیمای بدون سرنشین رادارگریز و مافوق صوت به روش اجزاء محدود

چکیده مقاله

طراحی سازه‌های هوافضایی جدید از جمله پهبادها برای به سرانجام رساندن ماموریت¬های مختلف، طراحان را در معرض بسیاری از زمینه¬های حساس و بحرانی طراحی قرار داده است که تاثیرات محیطی بر روی سازه از جمله ساختاری، حرارتی و صوتی کار را برای افزایش طول عمر قطعات، بهبود سرعت هواپیما و افزایش رادرگریزی سخت و پیچیده نموده است. در مدل واقعی اثرات بارگذاری باید از همه زمینه ها بر روی سازه در نظر گرفته شود. در این مقاله ابتدا با بکار¬گیری اصل همیلتون معادلات حاکم بر سیستم اگزوز حاوی سیال بدست آمده و سپس با استفاده از نرم افزار اجزای محدود انسیس تحلیلی ارتعاشی بر طرح مقدماتی اگزوز پهبادهای مافوق صوت نسل آینده انجام شده که برای بهینه سازی موتور، بال هواپیما و دیگر زیرساختهای قطعات هواپیما که در معرض بارگذاری ارتعاشی هستند مفید خواهد بود. در قسمتی از این پژوهش به بررسی نحوه تغییرات فرکانس با تغییر سرعت هواپیما در سرعت¬های مافوق صوت و قبل از شکسته شدن دیوار صوت پرداخته و برای مود¬های مختلف در نمودار¬های متفاوت به تصویر کشیده شده همچنین در قسمت آخر، نهایت پایداری سیستم اگزوز این پهباد در بالاترین سرعت ممکن در مود¬های مختلف معین گردیده است که خود می¬تواند کمک زیادی به طراحان صنعت هوایی در زمینه ساخت پهباد¬های نسل آینده نماید. با بهینه سازی قطعات هواپیما که شامل تعامل بین سیستم های حاوی سیال و سازه فضا¬پیما، مقدار فشار در توابع پاسخ فرکانسی در زمینه های حیاتی کاهش می¬یابد، که باعث طولانی شدن عمر خستگی سازه هواپیما می¬گردد.