عنوان مقاله :
شبيه سازي عددي اندركنش سازه- سيال- جسم براي يك پايداركننده انعطاف پذير متصل به پرتابه آزاد
عنوان به زبان ديگر :
Numerical Simulation of Body-Fluid-Structure Interactions For a Flexible Stabilizer Attached to Free Flying Object
پديد آورندگان :
كياني، ابوالفضل پژوهشگاه هوافضا، تهران , محمدي، امين ميثم پژوهشگاه هوافضا، تهران
كليدواژه :
اندركنش سازه- سيال , جريان لزج , مدل تير , الگوريتم چند بخشي , نوسان جسم آزاد
چكيده فارسي :
در اين مقاله به تحليل عددي نوسانات يك پرتابه سه بعدي به همراه پايداركننده انعطاف‌پذير متصل به آن پرداخته شده است كه در معرض جريان لزج مادون‌صوت قرار دارند. براي حل ديناميك سيال از روش عددي حجم محدود و براي تحليل تغييرشكل سازه از مدل تير يك سردرگير اويلر- برنولي استفاده شده است. جهت تحليل اندركنش سيال- سازه نيز الگوريتم تركيبي چند بخشي تكراري براي برقراري ارتباط و تبادل اطلاعات ميان بخش‌هاي سيال و سازه بكارگيري شده است. با تركيب يك حلگر شبيه‌سازي ديناميك جسم، چارچوب محاسباتي توسعه‌يافته در پژوهش حاضر قادر به تسخير اندركنش‌هاي سازه- سيال- جسم مي‌باشد.
چكيده لاتين :
In this paper, three-dimentional numerical analysis of mutual effects of free oscillations of an inherent unstable body with flexible stabilizer attached to it, is performed in subsonic viscous flow. For solving fluid dynamics, finite volume method using a computational fluid dynamics software is done and for analysis of structure deformation, Euler-Bernouli cantilever beam theory is implemented in the computer code. For analyzing the fluid-structure interaction, iterative partitioned coupling algorithm is used for interrelation and data exchange between structure and fluid sections. With inserting the equations of body dynamic motion into the simulation code and coupling these solvers, the ultimate computational framework is formed that can be implemened to capture Body-Fluid-Structure Interactions. The results of different simulations shows that without the flexible stabilizer, the oscillations of free flying body will grow towards instability. Morover, if the center of mass goes rearward with respect to the nose, and with increasing the flow speed, the oscillations intensity of body will grow. The obtained results are useful for the stabilization of the free flying bodies that need to be stable during flight stages or must be oriented specially in landing phase e.g. reentry vehicles.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك ايران
