بررسي فلاتر مافوق صوت تير ساندويچي لانه زنبوري حاوي لايه پوششي سرمتي تحت بار در حال حركت

Supersonic Flutter of a Honeycomb Sandwich Beam with Cermet Covered Layer under Moving Load Configuration

در اين مقاله به صورت همزمان اثرات فلاتر مافوق صوت و جريان نيرويي متحرك بر روي تير ساندويچي لانه زنبوري حاوي لايه پوششي از جنس سِرمت مورد بررسي قرار مي‌گيرد. لايه لانه زنبوري كه داراي نسبت استحكام به وزن بالايي است از جنس نومكس و از نوع منظم و لايه سِرمت كه تحمل دمايي بالايي دارد از جنس ذرات اكسيد آلومينيوم در ماتريس فلزي فولاد نرم با درصد كسري بهينه سراميك در نظر گرفته مي‌شود. از تئوري تير كلاسيك اويلر- برنولي براي مدل‌سازي سازه و از روش پيستون تئوري مرتبه اول به منظور مدل‌سازي جريان آيروديناميك مافوق صوت بهره‌برده مي‌شود. از اصل هميلتون بهمراه بسط فوريه و روش گالركين به منظور رسيدن به مدل ديناميكي سازه در حوزه فضا- حالت استفاده مي‌شود. همچنين فشار ديناميكي بحراني از روش p محاسبه مي‌گردد. در بخش نتايج نقش مؤثرتر سازه ساندويچي با لايه سرمتي در به تعويق انداختن فلاتر نسبت به سازه ساندويچي با لايه پوششي آلومينيوم نشان داده مي‌شود. اثر ضخامت لايه پوششي سرمت نيز در به تعويق انداختن فلاتر مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در نهايت به منظور رسيدن به نتايج عملياتي بهتر، پاسخ زماني تير ساندويچي در جريان مافوق صوت و تحت بار متحرك با سرعتهاي متفاوت ارائه خواهد شد.

In this paper, the effects of supersonic flutter and moving load are studied simultaneously on a honeycomb sandwich beam with a cermet covered layer. The core layer ratio is considered as a regular nomex honeycomb which has the high stiffness to weight ratio. Also cermet layer which has a high thermal strength is considered as aluminum oxide in mild steel matrix, for optimized fractional ceramic concentration. The structural formulation is based on the classical Euler-Bernoulli beam theory and the quasi-steady first order supersonic piston theory is employed to describe the aerodynamic loading. Hamilton’s principle in conjunction with the generalized Fourier expansions and Galerkin method are used to develop the dynamical model of the structural systems in the statespace domain. The critical dynamic pressures are obtained by p method for a honeycomb sandwich beam. Simulation results shows that using cermet layer as a constrained layer has an important role in postponding the flutter to higher dynamic pressures compared to the same sandwich layer with aluminum constrained layer. The thickness effect of cermet layer on flutter phenomena is also considered. Finally, in order to obtain efficeient operational results, the aeroelastic responses of honeycomb sandwich beam in supersonic regime under moving loads with different velocities are calculated.