پایان نامه ارشد مدل سازی و تحلیل سازه ای بال هواپیمای تجاری

پایان نامه

پایان نامه ارشد مدل سازی و تحلیل سازه ای بال هواپیمای تجاری
مقطع : کارشناسی ارشد مکانیک – تبدیل انرژی
چکیده
مدل¬سازی و تحلیل سازه¬ای بال هواپیما یکی از مهمترین مراحل طراحی هواپیمای تجاری می¬باشد. بال نه تنها از دیدگاه آیرودینامیکی بلکه از دیدگاه سازه¬ای یکی از بحرانی¬ترین اجزای هواپیما است. بال هواپیما به نحوی طراحی می¬شود که ضمن ایجاد نیروی برآی مناسب کمترین نیروی پسا را موجب شود. سازه بال از اجزایی مانند پوسته، دندانه¬های عرضی و تیرک¬های طولی تشکیل شده است. در این پایان نامه، بال هواپیما در نرم افزار CATIA V5 مدل¬سازی شده است. سپس تحلیل استاتیکی و ارتعاش آزاد سازه بال جهت محاسبه تنش و تغییر مکان انجام شده است. تنش و تغییر مکان با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS.6.10 برای محاسبه ضریب اطمینان سازه محاسبه شده¬اند. همچنین اثرات آیروالاستیک نیز بررسی شده است.
در تحلیل استاتیکی، تاثیر پارامترهای طراحی شامل: زاویه قرارگیری دندانه¬های عرضی، سطح مقطع تیرک¬های طولی، موقعیت مخازن سوخت و ضریب بار حدی مانور بررسی شده است. همچنین مدل سازه¬ای بر مبنای تئوری تیر اولر- برنولی با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده است و مدل آیروالاستیک تحت تاثیر بارگذاری شبه پایا توسعه داده شده است. همچنین با بکارگیری روش گالرکین معادلات حرکت به فرم استاندارد در فضای حالت تنظیم شده و با استفاده از روش مقادیر ویژه، فرکانس و سرعت فلاتر بدست آمده است.
واژه¬های کلیدی: تحلیل استاتیکی، ارتعاش آزاد، روش المان محدود، روش گالرکین، سرعت و فرکانس فلاتر

فهرست
فصل 1: مقدمه و تاریخچه
1-1- پیشگفتار 2
1-2- تاریخچه 3
1-3- هدف پایان نامه 6
1-4- محتویات پایان نامه 6
فصل 2: ساختمان بال و مواد سازنده
2-1- مقدمه 9
2-2- پیکربندی بال 10
2-2-1- انواع بال 10
2-2-2- جایگاه و شکل بال 11
2-3- اجزای تشکیل دهنده بال 12
2-3-1- تیرک¬های طولی بال 13
2-3-2- تیغه یا دنده¬های عرضی 15
2-3-3- اجزای طولی تقویت کننده 16
2-3-4- اجزای تقویت کننده و استحکام بخش 16
2-3-5- پوسته بال 16
2-4- پارامترهای هندسی بال 16
2-4-1- نسبت منظری 16
2-4-2- نسبت مخروطی 17
2-4-3- زاویه عقب¬گرد 18
2-4-4- زاویه دایهدرال یا هفتی 18
2-4-5- پیچش بال 19
2-5- سطوح کنترلی بال 20
2-5-1- شهپر 20
2-5-2- کاهنده برآ 21
2-6- مواد سازنده اجزای هواپیما 24
2-6-1- خواص مواد پرکاربرد در هواپیما 25
فصل 3: بارگذاری
3-1- مقدمه 29
3-2- ضریب بار 31
3-2-1- ماکزیمم ضریب بار مانور 32
3-2-2- ضریب بار ناشی از جریان ناگهانی هوا 34
3-3- بارهای حدی و نهایی 35
3-4- معیارهای طراحی سازه 36
3-5- خواص جوی 37
3-6- طراحی بارهای ناشی از سوخت و روغن 38
3-7- پوش مانور پروازی 40
3-7-1- نیروهای ناشی از تندباد و تلاطم 42
3-8- بارگذاری سازه بال مطابق با استاندارد FAR 25 42
3-8-1- کلیات 43
3-8-2- بارهای پروازی 45
3-8-3- بارهای مکمل 48
3-8-4- بارهای سطوح کنترلی و بارهای سیستمی 48
3-8-5- بارهای زمینی 49
3-8-6- بارهای ناشی از خستگی و خوردگی 49
فصل 4: تئوری
4-1- تحلیل استاتیکی 51
4-2- تعیین فرکانس¬های طبیعی و شکل مودها 51
4-2-1- روش اجزای محدود 52
4-2-2- روش تفاضل محدود 55
4-2-3- روش المان مرزی 55
4-3- تحلیل دینامیکی در نرم افزار اجزای محدود 55
4-3-1- تحلیل با استفاده از مقادیر ویژه 56
4-3-2- تحلیل پاسخ فرکانسی خطی 57
4-3-3- تحلیل پاسخ گذرای خطی 58
4-4- مبانی آیروالاستیسیته استاتیکی و دینامیکی 60
4-4-1- پدیده¬های آیروالاستیک استاتیکی 61
4-4-2- پدیده¬های آیروالاستیک دینامیکی 65
4-4-3- روش حل و تحلیل رفتار دینامیکی 78
فصل 5: مدل¬سازی کامپیوتری
5-1- مقدمه 82
5-2- مدل¬سازی بال 82
5-3- سیستم سوخت در هواپیما 85
5-3-1- تعیین محل دقیق مخازن سوخت 86
5-4- تحلیل سازه¬ای 87
5-5- مدل بارگذاری 89
فصل 6: شبیه سازی عددی و ارائه نتایج
6-1- مقدمه 94
6-2- اعتبارسنجی مدل سازه¬ای 94
6-3- تحلیل استاتیکی 95
6-3-1- تحلیل تنش برای ضریب بارهای مختلف 95
6-3-2- بررسی زاویه نصب دنده¬های عرضی 103
6-3-3- بررسی سطح مقطع تیرک طولی 106
6-3-4- تحلیل سوخت 108
6-4- تحلیل فرکانسی 110
6-5- تحلیل آیروالاستیسیته 112
6-5-1- تحلیل فلاتر بال دارای شکستگی مدل¬سازی شده 119
فصل 7: جمع بندی و ارائه نتایج
7-1- مقدمه 127
7-2- نتیجه گیری 127
7-2-1- تحلیل تنش 127
7-2-2- تحلیل آیروالاستیک 128
7-3- ارائه پیشنهاد 128

–
تعداد صفحه :130

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند