بررسي ارتعاشات غيرخطي كوپل پره الاستيك روتور بالگرد و تحليل فركانسهاي فلاتر

ناپايداري آيروالاستيكي در پره‌ها از مهمترين عوامل و منابع ناپايداري در روتور بالگردها محسوب مي‌شوند كه از جمله اين ناپايداري‌ها، فلاتر مي‌باشد. در اين مقاله به منظور بررسي فلاتر پره و ارتباط آن با پارامترهاي سازه‌اي روتور، معادلات ديفرانسيل جزئي غيرخطي كوپل حاكم بر پره الاستيك دوار روتور بالگرد با فرض تير اويلر-برنولي تحت اثر نيروهاي آيروديناميكي در حالت هاور با استفاده از اصل هميلتون استخراج شده و با اعمال روش گالركين به معادلات ديفرانسيل غيرخطي معمولي تبديل مي‌شوند و سپس معادلات بدست آمده براي مقادير اغتشاشي كوچك حول شرايط حالت دائم خطي مي‌گردند. با فرض اينكه پاسخ بصورت هارمونيك باشد، فركانس‌هاي طبيعي پره در سه محور حركتي محاسبه شده و ارتباط فركانس طبيعي و فركانس فلاتر پره با پارامترهاي سازه‌اي و آيروديناميكي نشان داده مي‌شود. با استفاده از شبيه‌سازي عددي، نتايج براي دو نوع پره سفت و پره نرم با مشخصات معين برحسب پارامترهاي مختلف از جمله زاويه پيچش پره، زاويه پيش‌مخروطي و سرعت چرخش روتور براي شكل مود اول ترسيم شده و اثر هر كدام از پارامترهاي مذكور بر روي فركانس فلاتر و نيز ناحيه پايداري پره مورد تجزيه و تحليل قرار مي‌گيرد. نشان داده مي‌شود با افزايش صلبيت پره، فركانس فلاتر افزايش يافته و سيستم پايدار خواهد بود.