طراحی جاذب دینامیکی به منظور کاهش ارتعاشات بال یک سازه پرنده: بررسی تجربی و عددی

محورهای موضوعی : جذب ارتعاش

آرش نعیمی آبکناری ¹ , محمدرضا صالحی برزگر ² , محمد مهدی خیری خواه ³

1 - کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
2 - کارشناس ارشد، مهندسی سازه (سازه‌های فضایی)، وزارت دفاع، تهران، ایران
3 - عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین

تاریخ دریافت : 1395/02/17 تاریخ پذیرش : 1395/03/03 تاریخ انتشار : 1395/12/01

کلید واژه: حل تحلیلی, بال جسم پرنده, جاذب دینامیکی, تست تجربی, استهلاک خشک,

چکیده مقاله :

بال یک سازه پرنده، از قسمت‌های اصلی و مهم برای کنترل و هدایت آن در مسیر صحیح می‌باشد. در این مقاله ابتدا به منظور بررسی رفتار ارتعاشی بال، معادلات حرکت آن در حین باز شدن تا توقف به روش تحلیلی استخراج و سپس با نتایج تست تجربی و همچنین نتایج حاصل از نرم‌افزار اَدَمز مقایسه می‌گردد. در حین توقف بین بال و بدنه، برخوردی صورت گرفته که باعث اعمال یک تحریک تصادفی و ناخواسته بر بال می‌شود. در این تحقیق، برای کاهش دامنه ارتعاش و نوسانات ایجاد شده از برخورد بال به بدنه سازه پرنده در کمترین زمان ممکن، یک جاذب دینامیکی از جنس تفلون طراحی، تحلیل و تست شده است. این جاذب با استفاده از استهلاک خشک انرژی ناشی از برخورد بال را از بین می‌برد. در انتها با تحلیل تأثیر پارامترهایی نظیر ضریب اصطکاک، جنس پین بال، جنس مستهلک‌کننده خشک و میزان سطح تماس، به بهینه‌سازی عملکرد جاذب دینامیکی پرداخته می‌شود. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که با افزایش ضریب اصطکاک و در نتیجه افزایش نیروی اصطکاک، زاویه بازگشت و دامنه نوسانات بال کاهش یافته و ارتعاشات ناخواسته‌ی ایجاد شده در سیستم به حداقل می‌رسد.

چکیده انگلیسی:

The wings of projectile is one of the important components for correct controlling and navigation. In this study, in order to consider the vibration behavior of the wing, the governing equations of the opening process of the wing system until collision was derived using analytical method. Also, numerical method using ADAMS software and experimental set up are adopted to compare and verify the analytical analysis. This collision lead to an unwanted excitation of the wing which cause to it vibrates. For decreasing the amplitude of vibration of the wing in better manner, in this research a dynamic absorber is designed and made of Teflon as a damper. The dynamic behavior of the wing with the absorber is studied using analytical and numerical methods and the effect of many parameters such as friction coefficient, material properties of the wing pin and contact area is investigated to optimize its behavior. Obtained results demonstrate that increase in the friction coefficient decrease the returning angle and oscillation amplitude of the wing.