Sprzężona statyczna aeroelastyczność sekcji

Powiązany artykuł: Aerodynamika, struktura i obciążenia

Rozwiązuje jednocześnie równowagę przemieszczenia poprzecznego h i skręcenia θ typowej sekcji. Macierz zawiera sprzężenie strukturalne, a obciążenie aerodynamiczne zależy od łącznego kąta α+θ.

Dane wejściowe

Element diagonalny macierzy sztywności dla h.
Uogólniona sztywność sprężyny skrętnej.
Pozadiagonalny, symetryczny element macierzy strukturalnej. Macierz musi pozostać dodatnio określona.
Pole sekcji modelowej.
Liniowe nachylenie współczynnika siły nośnej.
Dodatnie ramię destabilizujące.
Punkt obciążenia.
Wymuszenie bez ugięcia.

Wyniki

Ciśnienie rozbieżności q_div14222.222 Pa
Stosunek q/q_div0.21094
Wyznacznik macierzy sprzężonej1.3888e+8 N²
Przemieszczenie sprężyste h0.001866 m
Skręcenie sprężyste0.53465 °
Sprzężona siła nośna298.6068 N
Moment aerodynamiczny14.9303 N·m
Stan rozwiązania statycznegoponiżej rozbieżności
003377.789.56755.561910133.3328.513511.1138ciśnienie dynamiczne [Pa]skręcenie [°]

Rozwiązano sprzężoną macierz typowej sekcji dla przemieszczenia h i skręcenia θ. Jest to pełne rozwiązanie zadeklarowanego modelu 2-DOF, nie dyskretyzacja MES całej konstrukcji.

Równania i granice

[K−qQ]{h,θ}ᵀ=qSaα{1,e}ᵀ; det(K−qQ)=0 wyznacza q_div

Dwa uogólnione stopnie swobody typowej sekcji, liniowa aerodynamika quasi-ustalona i stała macierz sztywności. Jest to rozwiązanie sprzężonego modelu 2-DOF, nie model MES rozłożonej konstrukcji ani analiza flatteru.

Interpretacja wyniku: Wynik jest przybliżeniem albo wynikiem modelu zredukowanego w granicach podanych założeń; nie jest pełnym rozwiązaniem badanego układu ani pomiarem.

Podstawa konkretnego równania

R.L. Bisplinghoff, H. Ashley, R.L. Halfman, Aeroelasticity — statyczna rozbieżność oraz zredukowane modele sprzężenia aerodynamiczno-strukturalnego. Powiązanie z tym kalkulatorem: [K−qQ]{h,θ}ᵀ=qSaα{1,e}ᵀ; det(K−qQ)=0 wyznacza q_div.

Odtwarzalny przypadek dla danych domyślnych

Statyczny punkt regresyjny. Wartości wejściowe, oczekiwane wyniki i tolerancje są publikowane, aby zmianę modelu można było wykryć i niezależnie odtworzyć.

Dane wejściowe

ParametrWartość
Sztywność poprzeczna K_h150000 N/m
Sztywność Kθ1200 N·m/rad
Sprzężenie K_hθ2000 N
Pole S0.5 m²
Nachylenie a4.5 1/rad
Ramię e0.05 m
Ciśnienie dynamiczne3000 Pa
Kąt sztywny α2 °

Oczekiwane wyniki i tolerancje

WynikWartość oczekiwanaTolerancja bezwzględna
Ciśnienie rozbieżności q_div14222.2222222222 Pa1.42222222222222e-5 Pa
Stosunek q/q_div0.21093752.109375e-10
Wyznacznik macierzy sprzężonej138875000 N²0.138875 N²
Przemieszczenie sprężyste h0.00186629266549889 m1.86629266549889e-12 m
Skręcenie sprężyste0.534653465346535 °5.34653465346535e-10 °
Sprzężona siła nośna298.606826479822 N2.98606826479822e-7 N
Moment aerodynamiczny14.9303413239911 N·m1.49303413239911e-8 N·m
Stan rozwiązania statycznegoponiżej rozbieżnościzgodność dokładna

Lokalny indeks

Przeszukaj serwis