عنوان کامل پروژه:

پروژه تحلیل آیروالاستیک هواپیمای کامل با استفاده از مدلسازی فضای حالت با استفاده از نرم افزار MATLAB و به همراه فیلم آموزشی نرم افزار MATLAB

در این پایان‌نامه به تحلیل پایداری آیروالاستیک (فلاتر) هواپیمای کامل با در نظر گرفتن الاستیسیته­‌ی همه اجزای آن، با استفاده از نرم افزار MATLAB ( متلب ) پرداخته می­‌شود. اساس کار در این پروژه استخراج معادلات و یک روش، مربوط به بررسی رفتار هواپیمای کاملاً الاستیک با استفاده از دینامیک تحلیلی، دینامیک سازه و آیرودینامیک است. یک روش واحد و یکی شده بر اساس قوانین اساسی حرکت، هم برای حرکت جسم صلب که شش درجه آزادی است و هم جابه‌جایی‌های الاستیک اجزای مختلف (بال، بدنه و دم‌ها) بر اثر نیروهای آیرودینامیکی، نیروی وزن، و نیروی پیشرانش ارائه‌ شده است. حرکت هواپیما در سه جهت انتقالی و سه جهت چرخشی در دستگاه مختصات مرجع که به بدنه صلب متصل شده است و به‌ عنوان دستگاه بدنی شناخته می‌شود ارائه‌ شده است و جابه‌جایی‌های الاستیک هر یک از اجزا نسبت به دستگاه مربوط به خود اندازه‌گیری می‌شود. جهت جداسازی متغیرها و تبدیل معادلات دیفرانسیل جزئی به معادلات دیفرانسیل معمولی از تقریب ریتز استفاده‌ شده است. پس از جداسازی متغیر­ها، شش معادله دیفرانسیل عادی که حرکت جسم صلب را بیان می‌کنند و یک مجموعه معادلات دیفرانسیل عادی که برای هر یک از جابه‌جایی‌های الاستیک به‌ کار رفته است، به‌ دست‌ آمده است. به دلیل وجود متغیرهای دینامیک پروازی این دستگاه معادلات غیرخطی هستند، برای حل دستگاه غیرخطی این معادلات از روش اغتشاشات استفاده‌ شده است. این روش این اجازه را می‌دهد که این دستگاه غیرخطی به دو دستگاه خطی تبدیل شود. اولی که دستگاه مرتبه صفر شناخته می‌شود برای بیان حرکت جسم صلب است و دومی که مرتبه اول شناخته می‌شود برای جابه‌جایی‌های الاستیک و اغتشاش در متغیرهای حرکت جسم صلب است. در این کار ازدو نوع آیرودینامیک استفاده‌ شده است. اولی آیرودینامیک شبه پایا که برای حل دستگاه معادلات مرتبه صفر است و دیگری آیرودینامیک ناپایای تقریب جونز که برای قرار دادن در دستگاه معادلات مرتبه یک و تحلیل پایداری (فلاتر) از آن استفاده‌ شده است. برای یک بازه­‌ی سرعت مشخص تحلیل پایداری با استفاده از آنالیز مقدار ویژه انجام‌ شده و سرعت ناپایداری وسیله مشخص‌ شده است. در نهایت نتایج، با نتایج حاصل از نرم ­افزار MSC/NASTRAN  مقایسه شده‌­اند.

آنچه در این پروژه خواهید آموخت:

1- استخراج معادلات فضای حالت کل هواپیما

2- استخراج معادلات آیرودینامیک ناپایای تقریب جونز برای استفاده در هواپیمای کامل

3- محاسبه متغیرهای تعادل هواپیما با استفاده از کد توسعه داده شده و مقایسه با نتایج مراجع

4- محاسبه‌ی مقادیر ویژه مودهای دینامیک پروازی هواپیمای کاملا الاستیک با استفاده از کد توسعه داده شده که نشان دهنده ی پایدار بودن هواپیما است.

5- محاسبه سرعت فلاتر هواپیمای کامل با استفاده از کد توسعه داده شده و مقایسه‌ی آن با نتایج نرم افزار

نکات و الزامات:

1- کد توسعه داده شده در همه نسخه های نرم افزار MATLAB ( متلب ) قابل اجرا است

2- خروجی‌ها درقالب نمودارهای متلب است

3- آشنایی اولیه با توابع و فضای کاری نرم افزار متلب

4- آشنایی با دینامیک سازه و آیروالاستیسیته

5- آشنایی با زبان برنامه نویسی متلب