تحلیل تنش و ارتعاشات بال کامپوزیتی هواپیما تحت ﺗﺃثیر نیرو¬های خارجی با استفاده از نرم¬افزار اجزا محدود

چکیده مقاله

ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﻓﺮﺍﻭﺍﻥ ﻭﺭﻕ¬ﻫﺎی کامپوزیتی ﺩﺭ ﻋﻠﻮﻡ ﻫﻮﺍﻓﻀﺎ ﻭ ﺻﻨﺎﻳﻊ ﺩﺭﻳﺎﺋﻲ ﻭ ﺑﻪ ﻃﻮﺭﻛﻠﻲ ﻣﺤﻴﻂ¬ﻫﺎﻱ ﺗﺤﺖ ﺍﺭﺗﻌاشات ﺍﺟﺒﺎﺭﻱ ﻣﻮﺟﺐ ﺗﻮﺟﻪ ﺭﻭﺯﺍﻓﺰﻭﻥ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ این گونه ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺍﺯ ﺍﻳن¬رو ﺣﻞ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﻣﺮﺑﻮﻁ ﺑﻪ ﺍﻳﻦ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ مهم¬ترین ﻣﺴﺎﺋﻞ ﭘﻴﺶ ﺭﻭﻱ ﻣﺤﻘﻘﻴﻦ ﻣﻲ¬ﺑﺎﺷﺪ. از آن¬جا که این نوع سازه‌ها در بارگذاری دینامیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، آگاهی از ویژگی‌های دینامیکی ورق¬های کامپوزیتی مثل فرکانس‌های طبیعی، امری ضروری است. ﺑﻪﺩﻟﻴل ﭘﻴﭽﻴﺪﮔﻲ تحلیل ارتعاشی ﻭ پیش بینی شکل مودها ﺑﺪﻭﻥ ﺩﺭ ﻧﻈﺮﮔﻴﺮﻱ ﺑﺮﺧﻲ ﺳﺎﺩﻩ¬ﺳﺎﺯﻱ¬ﻫﺎ ﻣﻘﺪﻭﺭ ﻧﻤﻲ¬ﺑﺎﺷﺪ. ﻋﻼﻭﻩ ﺑﺮ ﺍﻳﻦ، ﺣﻞ¬ﻫﺎﻱ ﺍﺭﺍﺋﻪ ﺷﺪﻩ ﺑﺮﺍﺳﺎﺱ ﺭﻭﺵ-ﻫﺎﻱ ﻣﻮﺟﻮﺩ، ﺩرﻛﻨﺎﺭ ﻣﺰﺍﻳﺎ و نقاط قوت، گاه دارای ﺧﻄﺎﻫﺎﻱ ﻣﺤﺴﻮﺱ ﻭ ﻣﺤﺪﻭﺩﻳﺖﻫﺎﻳﻲ هستند. در این تحقیق به بررسی تنش و ارتعاشات آزاد بال کامپوزیتی صفحه¬ای با جنس گرافیت اپوکسی پرداخته می¬شود. مدل مورد بررسی، مدل ساده ایرفویل می¬باشد که توسط نرم افزار المان محدود آباکوس مدل¬سازی شده است. در این تحقیق به بررسی و تحلیل عوامل ﺗﺃثیرگذار از قبیل: چیدمان لایه، تغییر ضخامت لایه¬ها و تغییر زاویه الیاف بر روی تنش، کرنش، فرکانس طبیعی و شکل مود¬های بال بیان می¬شود و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه می¬شوند، سرانجام پس از اطمینان از نتایج حاصل، به بهینه¬سازی چیدمان لایه¬ها و انتخاب زاویه الیاف مناسب برای جلوگیری از پدیده تشدید در فرکانس¬های پایین پرداخته می¬شود.