پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 7 |
| تعداد شماره‌ها | 399 |
| تعداد مقالات | 5,389 |
| تعداد مشاهده مقاله | 5,288,026 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,882,768 |
کنترل فعال فلاتر مجموعه بال و موتور دارای زاویه عقبگرد با استفاده از عملگرهای پیزوالکتریک | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 17، دوره 51، شماره 3، مرداد و شهریور 1398، صفحه 161-170 اصل مقاله (2.15 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2018.13088.5532 | ||
| نویسندگان | ||
| سید محمد‌حسین عظیمی1؛ عباس مزیدی* 1؛ محمد آزادی2 | ||
| 1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران | ||
| 2گروه مهندسی مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله یک سیستم کنترل فعال به منظور تعدیل ارتعاشات بال هواپیما ارائه شده است. بال مورد بررسی در این پژوهش بالی یک موتوره با زاویه‌ی عقبگرد است و موتور به صورت جرمی متمرکز به آن وصل شده است. به‌منظور کنترل ارتعاشات، لایه‌هایی از پیزوالکتریک به عنوان حسگر و عملگر بر روی بال نصب شده‌اند. برای شبیه سازی نیروهای آیرودینامیک از مدل تئودورسن استفاده شده است. معادلات حاکم با استفاده از اصل هامیلتون بدست آمده‌اند و در نهایت با بکارگیری روش مودهای فرضی به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده اند. برای کنترل و تعدیل ارتعاشات سیستم از کنترلر لیاپانوف استفاده شده است. تأثیر پارامترهای طراحی نظیر نیرو، محل نصب و جرم موتور و زاویه‌ی عقبگرد بال، بر سرعت فلاتر بررسی شده و سیستم کنترلی در شرایط فلاتر اعمال شده است. نتایج نشان می‌دهد که سیستم کنترلی توانسته است در تمامی حالت‌های بررسی شده ارتعاشات را به مقدار قابل‌توجهی تعدیل نماید. با توجه به نتایج به دست آمده با افزایش طول لایه‌های پیزوالکتریک فلاتر به تعویق می‌افتد. همچنین با توجه به تأثیر بهره‌های کنترلی لیاپانوف بر عملکرد سیستم کنترلی، لازم است این بهره‌ها برای مقادیر مختلف پارامترهای سیستم به دقت انتخاب شوند تا سیستم کنترلی بهترین عملکرد را داشته باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بال هواپیما؛ فلاتر؛ کنترل فعال؛ مواد پیزوالکتریک | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Active Flutter Control of a Swept Wing with an Engine by using Piezoelectric Actuators | ||
| نویسندگان [English] | ||
| S. Mohammad Hosein Azimi1؛ Abbas Mazidi1؛ Mohammad Azadi2 | ||
| 1Yazd University | ||
| 2Azad University | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, active flutter control of a swept wing with an engine is carried out. The aircraft wing is considered as a uniform swept cantilever beam carrying an engine. The piezoelectric layers are attached to the wing to control the vibrations. To simulate aerodynamic loads, the Theodorsen model is used. The equations of motion are determined via Hamilton’s variational principle and are transformed to a set of ordinary differential equations through the assumed mode method. Lyapunov controller is used to control the system. Effects of design parameters like engine trust, location and mass and wing sweep angle, are evaluated on the flutter speed, and the control system has been applied at the flutter situation. Results show that the control system can substantially suppress the vibration in investigated cases. According to the results, the length of the piezoelectric layers affects the speed of the flutter and the flutter speed increases by increasing the length of these layers. Also, according to the influence of the Lyapunov gains on the performance of the system, it is necessary to select these values carefully to control system has the best performance for the different values of the system parameters. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Aircraft wing, Flutter, active control, Piezoelectric Materials | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] Pourshamsi, H., Mazidi, A., & Fazelzadeh, S. A. (2015). Flutter analysis of an aircraft wing carrying, elastically, an external store. Modares Mechanical Engineering, 15(1), 49-58. [2] Wright, J. R., & Cooper, J. E. (2008). Introduction to aircraft aeroelasticity and loads. John Wiley & Sons. [3] Peters, D. A., Karunamoorthy, S., & Cao, W. M. (1995). Finite state induced flow models part I: Two-dimensional thin airfoil. Journal of Aircraft, 32(2), 313-322. [4] Peters, D. A. (2008). Two-dimensional incompressible unsteady airfoil theory—an overview. Journal of Fluids and Structures, 24(3), 295-312. [5] Bisplinghoff, R. L., Ashley, H., & Halfman, R. L. (1955). Aeroelasticity, Addison-Weslej' Publishing Company. [6] Azimi, S. M. H., Mazidi, A., & Azadi, M. (2017). Active control of an elastic beam with external mass under the thrust force. Presented at the Sixteenth International Conference of Iranian Aerospace Society(AERO2017), Print. (in Persian) [7] Peng, X. Q., Lam, K. Y., & Liu, G. R. (1998). Active vibration control of composite beams with piezoelectrics: a finite element model with third order theory. Journal of Sound and Vibration, 209(4), 635-650. [8] He, X. Q., Ng, T. Y., Sivashanker, S., & Liew, K. M. (2001). Active control of FGM plates with integrated piezoelectric sensors and actuators. International journal of solids and structures, 38(9), 1641-1655. [9] Yang, Y., Ju, C., & Soh, C. K. (2003). Analytical and semi-analytical solutions for vibration control of a cantilevered column using a piezoelectric actuator. Smart Materials and Structures, 12(2), 193-199. [10] Kim, H. W., & Kim, J. H. (2005). Effect of piezoelectric damping layers on the dynamic stability of plate under a thrust. Journal of Sound and Vibration, 284(3), 597-612. [11] Fazelzadeh, S. A., & Azadi, M. (2007). Active Nonlinear Aeroelastic Control for Damping Vibration of a Tank Attached to the Wing. Presented at the Amirkabir university of technology: Fifteenth Annual Mechanical Conference (ISME2007). Print. (in Persian) [12] Song, Z. G., & Li, F. M. (2011). Active aeroelastic flutter analysis and vibration control of supersonic beams using the piezoelectric actuator/sensor pairs. Smart Materials and Structures, 20(5), 55-68. [13] Song, Z. G., & Li, F. M. (2012). Active aeroelastic flutter analysis and vibration control of supersonic composite laminated plate. Composite Structures, 94(2), 702-713. [14] Li, F. M. (2012). Active aeroelastic flutter suppression of a supersonic plate with piezoelectric material. International Journal of Engineering Science, 51, 190-203. [15] Azadi, V., Azadi, M., Fazelzadeh, S. A., & Azadi, E. (2014). Active control of an fgm beam under follower force with piezoelectric sensors/actuators. International Journal of Structural Stability and Dynamics, 14(02), 1350-1363. [16] Fazelzadeh, S. A., Azadi, M., & Azadi, E. (2017). Suppression of nonlinear aeroelastic vibration of a wing/store under gust effects using an adaptive-robust controller. Journal of Vibration and Control, 23(7), 1206-1217. [17] Mazidi, A. (2011). Critical and post-critical behavior analysis of elastic aircraft wings subjected to non-conservative loads (PHD thesis). Shiraz University Faculty of Mechanical Engineering. [18] Hodges, D. H., & Dowell, E. H. (1974). Nonlinear equations of motion for the elastic bending and torsion of twisted nonuniform rotor blades. [19] Mazidi, A., & Fazelzadeh, S. A. (2011). Aeroelastic modeling and flutter prediction of swept wings carrying twin powered engines. Journal of Aerospace Engineering, 26(3), 586-593. [20] Hodges, D. H., & Pierce, G. A. (2011). Introduction to structural dynamics and aeroelasticity (Vol. 15). cambridge university press. [21] Goland, M., & Luke, Y. L. (1948). The flutter of a uniform wing with tip weights. Journal of Applied Mechanics, 15(1), 13-20. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 798 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 731 |
||
