بررسی غیرخطی آیروالاستیسیته صفحه ترک دار همسانگرد در جریان فراصوت

در مقاله حاضر، مدلی تحلیلی جهت بررسی پاسخ غیرخطی آیروالاستیک صفحه ترک دار در جریان فراصوت ارایه شده است. به این منظور معادله خمش خالص دوبعدی صفحه همسانگرد ترک دار با شرایط تکیه گاهی ساده پیشنهاد شده است. برای تشکیل این معادله، مدل سازی صفحه بر اساس تیوری صفحه کلاسیک و روابط غیرخطی ون-کارمن، مدل خط-فنر برای ناحیه ترک و تیوری خطی پیستون برای محاسبه فشار آیرودینامیکی در نظر گرفته شده است. با اعمال روش گلرکین و مودهای فرضی صفحه، معادلات دیفرانسیل با مشتق های جزیی به معادلات دیفرانسیل با مشتق های معمولی تبدیل می شود. سپس با بهره گیری از روش حل عددی رانج -کوتا این معادلات، حل و نتایج بررسی شده است. بعد از مقایسه نتایج با منابع تحلیلی و اطمینان از صحت روش، اثرهای ابعاد و جهت ترک بر پایداری آیروالاستیک صفحه، مرز فلاتر و نوسان ها چرخه محدود مطالعه گردید. نتایج نشان می دهد وجود ترک باعث وقوع زود هنگام فلاتر، افزایش بیشینه دامنه نوسان ها چرخه محدود و در نهایت کاهش سرعت ناپایداری آیروالاستیک صفحه می شود.