عنوان
صفحه
فصل اول- مقدمه
1-1- پیشگفتار 2
1-2- تاریخچه. 3
1-3- هدف تحقیق.. 7
2-1- مقدمه. 9
فصل دوم- ساختمان دم و مواد سازنده
2-2- معرفی دم هواپیما 10
2-3- وظایف اصلی دم افقی و عمودی.. 10
2-4- اجزای تشکیل دهنده دم. 11
2-4-1- پوسته دم. 11
2-4-2- تیرک­های طولی.. 12
2-4-3- تیغه یا دنده­های عرضی.. 14
2-4-4- اجزاء طولی تقویت کننده 15
2-4-5-  اجزاء تقویت کننده و استحکام بخش…. 15
2-5- پارامترهای هندسی.. 15
2-5-1- نسبت منظری.. 15
2-5-2- نسبت مخروطی.. 15
2-5-3- زاویه دایهدرال یا هفتی.. 16
2-5-4- زاویه­ی عقبگرد: 17
2-6- سطوح کنترلی.. 17
2-7- انواع دم. 19
2-7-1- دم معمولی : 19
2-7-2- دم T شکل : 20
2-7-3- دم صلیبی شکل : 20
2-7-4- دم H شکل : 20
2-7-5- دم V شکل : 20
2-7-6- دم Y شکل معکوس : 21
2-7-7- دم دوگانه : 21
2-7-8- دم متصل به بال توسط سازه لوله­ای و بلند : 21
2-8- مواد سازنده اجزای هواپیما 22
2-8-1- خواص مواد پرکاربرد در هواپیماهای نسل جدید. 23
2-8-2- استانداردهای مواد. 26
فصل سوم- بارگذاری
3-1- مقدمه. 28
3-2- ضریب بار 28
3-2-1- ماکزیمم ضریب بار مانور 29
3-2-2- ضریب بار ناشی از جریان ناگهانی هوا 31
3-3- بارهای حدی و نهایی.. 32
3-4- معیارهای طراحی سازه 32
3-5- خواص جوی.. 33
3-6- دیاگرام  V-n. 34
3-6-1- نیروهای ناشی از تندباد و تلاطم.. 35
3-7- بارگذاری سازه مطابق با استاندارد FAR.. 36
3-7-1- کلیات… 36
3-7-2- بارگذاری.. 36
3-7-3- ضریب اطمینان.. 37
3-7-4- استحکام و تغییر فرم. 37
3-7-5- اثبات کارآیی سازه 37
3-8- بارگذاری سازه مورد مطالعه در این رساله. 38
3-8-1- بارگذاری دم افقی.. 38
3-8-2- بارگذاری دم عمودی.. 39
فصل چهارم- تئوری و روش حل
4-1- تحلیل استاتیکی.. 42
4-2- تعیین فرکانس­های طبیعی و شکل مودها 42
4-2-1- روش اجزای محدود. 43
4-2-2- روش تفاضل محدود. 43
4-2-3- روش المان مرزی.. 43
4-3- تحلیل دینامیکی در نرم افزار اجزای محدود. 44
4-3-1- تحلیل با استفاده از مقادیر ویژه 44
4-3-2- تحلیل پاسخ فرکانسی خطی.. 45
4-3-3- تحلیل پاسخ گذرای خطی.. 47
4-4- مبانی آیروالاستیسیته استاتیکی و دینامیکی.. 48
4-4-1- پدیده­های آیروالاستیک استاتیکی.. 49
4-4-2- پدیده­های آیروالاستیک دینامیکی.. 54
4-4-3- روش حل و تحلیل رفتار دینامیکی.. 66
فصل پنجم- مدل­سازی کامپیوتری
5-1- مقدمه. 70
5-2- مدلسازی دم افقی.. 71
5-3- مدلسازی دم عمودی.. 73
5-4- مونتاژ دم افقی و عمودی.. 75
5-5- تحلیل کامپیوتری.. 75
5-5-1- روش اجزاء محدود. 75
5-5-2- المان­ها در Abaqus 76
5-6- فرمول­بندی.. 79
انتگرال گیری.. 79
روند تحلیل اجزاء محدود. 80
فصل ششم- نتایج
6-1- تحلیل استاتیکی.. 82
6-2- بارگذاری.. 82
6-2-1- بارگذاری دم افقی.. 82
6-2-2- بارگذاری دم عمودی.. 83
6-2-3- المان بندی.. 84
6-3- تحلیل تنش اولیه برای بدست آوردن المان بندی مناسب… 85
6-4- بررسی پارامترهای مختلف بر روی تنش و تغییر مکان عمودی.. 85
6-4-1- تاثیر مواد سازنده مجموعه دم در مقادیر تنش و تغییر مکان عمودی.. 86
6-4-2- تاثیر تغییرات ضریب بار در یک بازه مشخص روی تنش و تغییر مکان: 88
6-4-3- تاثیر تغییرات زاویه نصب دندانه­های عرضی روی تغییر مکان عمودی دم افقی.. 92
6-4-4- تاثیر تغییرات ضخامت پوسته دم افقی بر روی توزیع تنش در ریشه دم و تغییر مکان عمودی نوک دم افقی  93
6-4-5- تحلیل فرکانسی.. 95
6-4-6- تحلیل فرکانسی دم افقی مدل شده 97
6-4-7- تحلیل فرکانسی پوسته دم افقی.. 99
6-4-8- تحلیل فرکانسی دم عمودی مدل شده 101
6-4-9- تحلیل فرکانسی پوسته دم عمودی.. 102
6-4-10- تحلیل فرکانسی مجموعه دم طراحی شده 104
6-5- نتایج آیروالاستیسیته. 105
6-5-1- مدل دم مخروطی با مقطع مستطیلی.. 105
6-5-2- تحلیل فلاتر دم مخروطی با مقطع مستطیلی.. 106
6-5-3- تحلیل فلاتر دم افقی مدلسازی شده 112
فصل هفتم- جمع­بندی و ارائه پیشنهاد
7-1- مقدمه. 119
7-2- نتیجه­گیری.. 119
7-2-1- تحلیل تنش…. 119
7-2-2- ارتعاشات آزاد. 120
7-2-3- تحلیل آیروالاستیک…. 120
7-3- ارائه­ی پیشنهاد. 120
فهرست منابع و مراجع.. 122
 
فهرست شکل‌ها
 

عنوان
صفحه
 
شکل2-1- اجزای بیرونی مجموعه دم هواپیما ]32[ 10
شکل2-2- اجزای سازنده مجموعه دم هواپیما]6 و32[ 11
شکل 2-3- نمونه­هایی از تیرک­های طولی ]32[ 13
شکل 2-4- سطح مقطع دم ]32[ 14
شکل 2-5- نمایش دم با نسبت مخروطی­های مختلف… 16
شکل2-6- زاویه دایهدرال]6[ 16
شکل 2-7- نحوه عملکرد سطوح کنترلی]33[ 18
شکل 2-8- اجزای تشکیل دهنده سطوح کنترلی، الف) بالابرنده ب) سکان عمودی متحرک]6[ 19
شکل 2-9- انواع حالات دم]34[ 21
شکل2-10- کاربرد مواد مختلف در نمونه هواپیمای مسافربری]32[ 26
شکل3-1- تعادل پروازی]35[ 29
شکل3-2- نمونه­ای از بارهای وارده به بال هواپیما بر حسب مسیر پروازی، الف)مکان هواپیما در طول مسیر پروازی و بارهای وارده متناظر در هر نقطه از مسیر ب) بارهای اصلی وارده به بال]6[ 30
شکل3-3- دیاگرام V-n برای هواپیمای مسافربری]36[ 35
شکل3-4. توزیع بیضوی لیفت… 39
شکل3-5- بارگذاری مجموعه دم مدلسازی شده، الف) بارگذاری مجموعه دم ب)سازه مجموعه دم  40
شکل4-1: نمایش پاسخ فرکانسی مختلط… 45
شکل 4-2. مسائل مطرح شده در آیروالاستیسیته]21[ 49
شکل4-3: مدل تیر برای بال یک بعدی.. 51
شکل4-4: بررسی پایداری سیستم از روی پاسخ­های آن]21[ 58
شکل4-5: مدل آیروالاستیک مقطع بال]21[ 60
شکل4-6: نمودار قسمت­های حقیقی و موهومی نسبت به سرعت ]21[ 63
شکل4-7: اثر میرایی سازه­ای در یافتن سرعت فلاتر]21[ 65
شکل 5-1- نقشه مجموعه دم ایرباس 320، الف) دم عمودی ب) دم افقی]39[ 71
شکل 5-2- مکان قرارگیری تیرک­های طولی الف)تیرک جلو ب)تیرک عقب… 72
شکل5-3- دم افقی، الف) سازه داخلی ب) کل سازه دم افقی.. 73
شکل 5-4- مکان قرارگیری تیرک­های طولی الف) تیرک جلو ب) تیرک عقب… 74
شکل5-5- دم عمودی، الف) سازه داخلی ب) کل سازه دم افقی.. 74
شکل 5-6- گردآوری دم افقی، عمودی و سازه مخروطی شکل در کنار هم در محیط مونتاژ 75
شکل5-7- انواع المان­های موجود در نرم افزار المان محدود]40[ 77
شکل 5-8- الف) المان خطی همراه با 8 گره ب) المان سهموی همراه با 20 گره 79
شکل5-9- مراحل تحلیل مدل در نرم افزار Abaqus 80
شکل 6-1-   توزیع بیضوی لیفت… 83
شکل6-2- بارگذاری مجموعه دم مدلسازی شده، بارگذاری مجموعه دم. 84
شکل6-3 المان­بندی اجزای دم، الف) تیرک طولی ب) تیغه عرضی.. 84
شکل6-4- تغییرات تنش در اجزای مجموعه دم از جنس آلومینیوم. 87
شکل6-5- دیاگرام V-n برای هواپیمای مسافربری.. 88
شکل 6-6- تغییرات ماکزیمم تنش در مجموعه دم بر حسب ضریب بار 90
شکل 6-7- تغییرات ماکزیمم تنش در تیرک­های طولی بر حسب ضریب بار 90
شکل 6-8- تغییرات ماکزیمم تنش دردندانه­های عرضی بر حسب ضریب بار 91
شکل 6-9- تغییرات ماکزیمم تغییر مکان عمودی بر حسب ضریب بار 91
شکل 6-10- نمایش قرارگیری دندانه­های عرضی دم افقی با زاویه­های نصب مختلف   92
شکل 6-11- نمودار تغییر مکان عمودی ماکزیمم بر حسب زاویه نصب دندانه­های عرضی  93
شکل 6-12- تغییرات تنش در ریشه دم افقی در چندین ضخامت پوسته. 94
شکل 6-13– تغییرات تغییر مکان عمودی نوک دم افقی بر حسب ضخامت پوسته  95
شکل6-14مدل AGARD WING445.6 Planform.. 96
شکل6-15- مودهای فرکانس طبیعی ارائه شده توسط نرم افزار 97
شکل6-16- مودهای فرکانس طبیعی ارائه شده توسط نرم افزار برای دم افقی  99
شکل6-17- مودهای فرکانس طبیعی ارائه شده توسط نرم افزار 100
شکل6-18- مودهای فرکانس طبیعی ارائه شده توسط نرم افزار 102
شکل6-19-  مودهای فرکانس طبیعی ارائه شده توسط نرم افزار 103
شکل6-20- مودهای فرکانس طبیعی ارائه شده توسط نرم افزار 104
شکل 6-21- محور الاستیک و محور اینرسی یک دم افقی مخروطی یک سر درگیر 105
شکل 6-22- تغییرات سرعت فلاتر بر حسب زاویه عقب گرد برای نسبت­های متفاوت TR  107
شکل 6-23- تغییرات فرکانس فلاتر بر حسب زاویه عقب گرد برای نسبت­های متفاوت TR  107
شکل 6-24- تغییرات سرعت فلاتر بر حسب نسبت مخروطی برای زوایای عقب گرد مختلف   108
شکل6-25- تغییرات فرکانس فلاتر بر حسب نسبت مخروطی به ازای زاویه عقب گردΛ=0  108
شکل 6-26- تغییرات سرعت فلاتر برحسب زاویه عقب­گرد برای نسبت­های متفاوت λ و TR=0  109
شکل 6-27- مقایسه فرکانس فلاتر برحسب زاویه عقب­گرد برای نسبت­های متفاوت λ و TR=0  109
شکل 6-28- تغییرات سرعت فلاتر برحسب زاویه عقب­گرد برای نسبتهای متفاوت λ و TR=0.8  110
شکل 6-29- تغییرات فرکانس فلاتر برحسب زاویه عقب گرد برای نسبت­های متفاوت λ و TR=0.8  110
شکل 6-30- تغییرات سرعت فلاتر برحسب نسبت مخروطی برای نسبت­های متفاوت λ و Λ=0  111
شکل 6-31- تغییرات سرعت فلاتر برحسب نسبت مخروطی برای نسبت­های متفاوت λ و Λ=45  111
شکل 6-32- تغییرات ممان اینرسی دم افقی در طول آن.. 113
شکل6-33- تغییرات ممان اینرسی قطبی دم افقی در طول آن.. 113
شکل6-34- هندسه دم افقی و محل محور الاستیک…. 114
شکل6-35-اثر زاویه عقبگرد بر سرعت فلاتر. 115
شکل6-36- اثر زاویه عقبگرد بر فرکانس فلاتر. 115
شکل 6-37- اثر ارتفاع پرواز بر سرعت فلاتر. 116
شکل6-38-تغییرات سرعت فلاتر با زاویه عقبگرد در چند ارتفاع پروازی مختلف   117
شکل 6-39- تغییرات سرعت فلاتر با تغییر ارتفاع پرواز در زاویه­های عقبگرد مختلف   117
فهرست جدول‌ها
 

عنوان و شماره
صفحه
جدول2-1- وظایف سطوح کنترلی.. 18
جدول2-2- فواید و معایب استفاده از مواد کامپوزیت… 24
جدول2-3- کاربرد مواد مرکب در هواپیماهای پیشرفته. 25
جدول3-1- مقادیر ضریب بار برای هواپیماهای مختلف… 30
جدول3-2- مقادیر نیروها و گشتاورها 38
جدول 3-3- نیروهای وارد بر دم عمودی.. 39