Υπολογιστική προσομοίωση της αεροελαστικής συμπεριφοράς πτέρυγας υπό αεροδυναμική φόρτιση
Loading...
Date
2026-03-05
Authors
Βασιλείου, Σπύρος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η Διπλωματική Εργασία πραγματεύεται την ανάπτυξη, βελτιστοποίηση και επέκταση ενός υφιστάμενου υπολογιστικού μοντέλου για την προσομοίωση της αεροελαστικής συμπεριφοράς πτέρυγας αεροσκάφους με εσωτερική στηρικτική δοκό. Αρχικά, παρατίθενται τμήματα θεωρίας ανάλυσης κατασκευών και αεροδυναμικής θεωρίας που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη του μοντέλου. Εξηγείται και δικαιολογείται η μέθοδος δομικής μοντελοποίησης, η οποία βασίζεται στη χρήση γραμμικών τρίκομβων πεπερασμένων στοιχείων δοκού Timoshenko με τρεις κομβικούς βαθμούς ελευθερίας (𝑤,𝛽𝑥,𝛽𝑦), καθώς και οι παραδοχές που τη διέπουν. Αντίστοιχα, εξηγείται η μέθοδος αεροδυναμικής μοντελοποίησης, δηλαδή οι παραδοχές, ο υπολογισμός αεροδυναμικών μεγεθών και ο υπολογισμός των δρώσων αεροδυναμικών δυνάμεων. Το πρώτο στάδιο της υλοποίησης αφορά στη μετάβαση του συστήματος από τα δίκομβα στα τρίκομβα στοιχεία. Η εγκυρότητα και η υπεροχή του νέου συστήματος έναντι του παλαιού επιβεβαιώνεται μέσω συγκριτικής μελέτης σύγκλισης αποτελεσμάτων. Ακολουθεί ενδελεχής παραμετρική ανάλυση για τρεις διαφορετικές γεωμετρίες εσωτερικής στήριξης: τη δοκό διατομής I-Beam, τον σωλήνα και το κλειστό κιβώτιο (wingbox). Για την υποστήριξη των νέων δομών, το μοντέλο επεκτείνεται κατάλληλα, ενσωματώνοντας τις απαραίτητες τροποποιήσεις στους υπολογισμούς μηχανικής αντοχής. Η μελέτη επικεντρώνεται στην επίδραση των συνθηκών της ροής, των διαστάσεων της εσωτερικής δοκού και των μακροσκοπικών χαρακτηριστικών της πτέρυγας στη δυναμική απόκριση του συστήματος. Η εργασία ολοκληρώνεται με τη συγκριτική αξιολόγηση των τριών γεωμετριών, αναδεικνύοντας τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και την ευαισθησία της κάθε διατομής στην εμφάνιση αεροελαστικών φαινομένων.
Description
Keywords
Δυναμική κατασκευών, Αεροελαστικότητα, Υπολογιστικό μοντέλο, Παραμετρική ανάλυση, Τρίκομβα πεπερασμένα στοιχεία