Nghiên cứu hiện tượng khí động đàn hồi cánh máy bay có biên dạng đối xứng

- 1 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu hiện tượng khí động đàn hồi cánh máy bay có biên dạng đối xứng Tác giả luận văn: PHẠM QUANG TUẤN Khóa: CLC2017B Người hướng dẫn: PGS.
- Nội dung tóm tắt: a, Lý do chọn đề tài Hiện nay, máy bay đã trở nên ngày càng phổ biến và có vai trò quan trọng đối với cuộc sống con người.
- Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về các phương tiện hàng không, các hãng sản xuất máy bay liên tục đưa ra các mẫu máy bay mới, hiện đại với dải tốc độ bay từ dưới âm, cận âm và trên âm.
- Với các tốc độ khác nhau của máy bay, hiện tượng khí động đàn hồi là hiện tượng quan trọng không thể bỏ qua trong quá trình tính toán thiết kế máy bay.
- Hiện tượng này chính là hiện tượng phản hồi sự tương tác giữa dòng lưu chất và kết cấu của máy bay.
- Trong số các hiện tượng khí động đàn hồi thường xảy ra đối với các kết cấu hàng không thì hiện tượng tự rung động (Flutter) là một trong những hiện tượng phức tạp và nguy hiểm nhất.
- Hậu quả của hiện tượng tự rung động này ở cường độ nhẹ thì cánh rung động sẽ gây ra giảm hiệu suất làm việc, còn ở cường độ lớn hơn sẽ gây phá hủy mỏi hoặc phá hủy chi tiết.
- Vì vậy, cần tính toán phạm vi bay an toàn của máy bay, gồm có độ cao và vận tốc, trước tiên là an toàn với bộ phận dễ bị ảnh hưởng nhất, đó là cánh máy bay.
- b) Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Luận văn này nghiên cứu hiện tượng khí động đàn hồi cánh máy bay với đối tượng là cánh có biên dạng đối xứng.
- Chương 1: Tổng quan hiện tượng khí động đàn hồi.
- Chương 2: Phương pháp mô phỏng số.
- Chương 3: Phương pháp thực nghiệm.
- c, Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả - Nghiên cứu các quá trình diễn biến các hiện tượng đàn hồi khí động xảy ra thực tế đối với cánh máy bay từ đó đưa ra mô hình bài toán FSI để nghiên cứu các hiện tượng đàn hồi khí động xảy ra trên cánh máy bay.
- Đối tượng của bài toán là một cánh 2 chữ nhật có các đặc tính chính: hình dạng profile cánh, độ dài dây cung trung bình, độ dài sải cánh, độ cứng chống xoắn, độ cứng chống uốn… Các đặc tính cần nghiên cứu trên cánh đối với các hiện tượng.
- Thay đổi phân bố lực nâng do xoắn cánh – xoắn phá huỷ cánh: o Vận tốc tới hạn (divergence speed) của hiện tượng xoắn phá huỷ cánh.
- o Ảnh hưởng của vị trí tâm xoắn tới vận tốc tới hạncủa xoắn phá huỷ cánh.
- o Ảnh hưởng của tỉ số dạng tới vận tốc tới hạn của xoắn phá huỷ cánh.
- Giảm hiệu quả điều khiển cánh lái – đảo chiều cánh lái: o Vận tốc đảo chiều tác dụng (reversal speed) cánh lái.
- o Ảnh hưởng của vị trí tâm xoắn tới vận tốc đảo chiều tác dụng cánh lái.
- o Ảnh hưởng của độ dài dây cung cánh lái tới vận tốc đảo chiều tác dụng.
- Hiện tượng Flutter: o Vận tốc bắt đầu xảy ra hiện tượng dao động tự kích không ổn định (Flutter speed).
- o Tần số dao động riêng của cánh tại vận tốc xác định.
- o Hệ số hãm của dao động trên cánh máy bay ở vận tốc xác định.
- Khảo sát bài toán KĐĐH sử dụng phương pháp mô phỏng số trên đối tượng là cánh AGARD 445.6 có biên dạng đối xứng NACA65A004 miền vận tốc M nhằm xác định được giá trị vận tốc xảy ra hiện tượng flutter và một số đặc tính liên quan bằng cách sử dụng kết hợp bộ giải CFD (Computational Fluid Dynamics) và CSD (Computational Structure Dynamics) trong phần mềm ANSYS.
- Kết quả mô phỏng được so sánh với kết quả thực nghiệm của E.Carson Yates [2] tại trung tâm nghiên cứu NASA Langley.
- d, Phương pháp nghiên cứu Bằng việc sử dụng phương pháp mô phỏng số nhằm nghiên cứu,khảo sát các vấn đề liên quan đến hiện tượng khí động đàn hồi cánh máy bay có biên dạng đối xứng.
- Từ đó sẽ định hướng cho việc áp dụng phương pháp mô phỏng số cho các cánh có profile khác nhau và đảm bảo được tính tương tự và trực quan nhất với hiện tượng.
- e, Kết luận Hiện tượng KĐĐH là một hiện tượng diễn biến phức tạp và hậu quả nặng nề.
- Vì vậy, khảo sát đặc tính đàn hồi khí động là một nhiệm vụ quan trọng trong quá trình thiết kế để tránh những tai nạn đáng tiếc.
- Phương pháp phân tích hiện tượng KĐĐH xây dựng trong luận văn này sử dụng phương pháp mô phỏng số có kinh tế cao nhưng vẫn có khả năng giải quyết bài toán KĐĐH nhờ sử dụng hệ thống Coupling kết hợp 3 hai bộ giải kết cấu (ANSYS Fluent) và khí động (ANSYS Mechanical).
- Chứng tỏ phương pháp mô phỏng và thực nghiệm được xây dựng và kiểm nghiệm này có thể được sử dụng để khảo sát các đối tượng khác nhau đáp ứng các nhu cầu trong thực tiễn.
- Định hướng nghiên cứu tiếp theo có thể thực hiện sẽ là nghiên cứu thực nghiệm hiện tượng KĐĐH trên các đối tượng sử dụng biên dạng profile cánh khác nhau, phức tạp hơn cùng với đó là kết hợp với mô phỏng số đưa ra một quy trình nghiên cứu hiện tượng KĐĐH với sự kết hợp của cả mô phỏng và thực nghiệm.
- Thực nghiệm nhiều trường hợp khác ở các góc tấn khác nhau, tăng vận tốc lớn hơn, nghiên cứu sự thay đổi áp suất trên cánh khi xảy ra hiện tượng flutter…

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt