تحلیل پسا فلاتر بالک دوبعدی مافوق صوت با ضخامت متغیر با اثرات لقی، سفتی و میرایی چرخشی و انتقالی غیرخطی

با توجه به اهمیت بال و بالک در سیستم های هوافضایی مافوق و کاربرد آن ها در پایداری و کنترل و پرواز، بررسی پایداری آیروالاستیک آن ها در جریان مافوق صوت دارای اهمیت و کاربرد فراوان است. در تحقیق حاضر مدل بالک مافوق صوت دوبعدی به صورت کاملا غیرخطی در بخش سازه و آیرودینامیک فرض شده است. سازه بالک با سفتی و میرایی غیرخطی پیچشی و انتقالی به ترتیب از مرتبه 3 و 2 و لقی حرکت پیچشی و انتقالی، به صورت ترکیبی فرض شده است. یک ترکیب سازه ای کاملا غیرخطی با اثر میرایی غیرخطی که برای اولین مرتبه مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصل دارای نکات مهم و قابل توجهی است که مورد مطالعه قرار گرفته است. همین طور، مدل آیرودینامیک پیستون مرتبه 3 غیرخطی برای شبیه سازی جریان مافوق صوت اطراف بالک فرض شده است. معادلات غیرخطی حاکم براساس اصل همیلتون و با استفاده از انرژی جنبشی و پتانسیل و کارمجازی مربوط به بالک دوبعدی تعیین شده است. بعد از انتقال معادلات در فضای حالت، با استفاده از روش رانگ-کوتای مرتبه 4 برای تعیین رفتار آشوبناک و سیکل محدود بالک، حل شده اند. بالک با سفتی غیرخطی پیچشی، با افزایش سرعت، کاملا رفتار نرم شونده نشان داده است. اما، با حضور سفتی انتقالی، رفتار سازه برای سرعت های پایین تر سخت شونده است. اثر لقی پیچشی و انتقالی در رفتار پسا فلاتر بالک بسیار پیچیده است و بطور کلی در سرعت های کم باعث افزایش ناپایداری شده است. همین طور، افزایش سرعت باعث کاهش اثر میرایی در رفتار پسا فلاتر بالک شده است.