مدل سازی، تحلیل و بهینه سازی سازه ی لبه حمله ی بال هواپیما در برابر برخورد پرنده

در این پژوهش به کمک نرم افزار Ls-Dyna و با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده به شبیه سازی نرم افزاری برخورد پرنده به لبه حمله ی بال یک هواپیما و بهینه سازی آن پرداخته شده است. به منظور بررسی صحت نتایج مدل سازی، ابتدا برخورد پرنده به یک صفحه ی مسطح آلومینیومی شبیه سازی شده و مقادیر کرنش ها و تغییر شکل های ایجادشده در صفحه ی هدف در شبیه سازی نرم افزاری و آزمایش تجربی با هم مقایسه شده است. پس از حصول اطمینان از صحت نتایج، به مدل سازی برخورد پرنده به سازه ی لبه حمله ی بال یک هواپیما پرداخته شده است. در مرحله ی بعد، با در نظر گرفتن مشخصات اجزای سازه ی بال به عنوان متغیرهای طراحی، سعی شده است تا مقادیر جرم سازه و تغییر شکل پوسته ی بال در اثر برخورد پرنده که به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده اند کمینه شود. برای این کار ابتدا با استفاده از روش سطح پاسخ، رابطه ی بین متغیرهای طراحی و توابع هدف پیش بینی شده و سپس به کمک الگوریتم ژنتیک چندهدفه بر پایه ی جبهه ی پارتو به کمینه سازی جرم و میزان تغییر شکل سازه ی بال در اثر برخورد پرنده پرداخته شده است. در نهایت به ازای مقادیر مختلف جرم در نظر گرفته شده برای سازه، ابعاد اجزای سازه ی بال به گونه ای تعیین شده اند که بال کم ترین آسیب را پس از برخورد متحمل شود.