پایان نامه مدلسازی و تحلیل سازه­ای دم هواپیمای مسافربری

دانشگاه شیراز

دانشکده مهندسی مکانیک

پایان­ نامه کارشناسی ارشد

در رشته

مهندسی مکانیک  (طراحی کاربردی)

مدلسازی و تحلیل سازه­ای دم هواپیمای مسافربری   

استاد راهنما

دکتر سید احمد فاضل زاده

 

بهمن 1392

 

چکیده

مدلسازی و تحلیل سازه­ای دم هواپیما یکی از مهمترین مراحل طراحی هواپیمای مسافربری می­باشد. دم در هواپیماهای معمولی  از دو جزء افقی و عمودی تشکیل شده است، که دو وظیفه پایداری و تعادل را انجام می­دهد. سازه دم از اجزایی مانند پوسته، دندانه­های عرضی و تیرک­­های طولی تشکیل شده­ است. تیرک طولی وظیفه تحمل نیروهای پروازی و وزن دم افقی هنگامیکه هواپیما روی زمین قرار دارد را بر عهده دارد.

هدف از انجام این پایان نامه بررسی تاثیر پارامترهای طراحی روی تنش، تغییر مکان، فرکانس و سرعت فلاتر  می­باشد. در این تحقیق ابتدا سازه­ی کامل دم هواپیما در نرم افزار طراحی CATIA V5 R21 مدل­سازی گردید. سپس تحلیل استاتیکی ساختار دم افقی و دم عمودی جهت محاسبه تنش و تغییر مکان سازه دم انجام شده است. تنش و تغییر مکان با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS.6.10 برای محاسبه ضریب اطمینان سازه محاسبه شده­اند. همچنین با توجه به معادلات حرکت بدست آمده از اصل هامیلتون، با استفاده از روش گالرکین، معادلات حرکت بفرم استاندارد در فضای حالت تنظیم گردیده، و سپس با استفاده از روش مقادیر ویژه، فرکانس و سرعت فلاتر بدست آمده است.

واژه­های کلیدی: دم افقی و عمودی، تحلیل استاتیکی، روش المان محدود، روش گالرکین، سرعت و فرکانس فلاتر

فهرست مطالب

 

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

براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد 

مطالب مشابه