Design, flutter and buckling analyses of an adaptive telescope wing configuration

Författare:

  • Nilsson Sören
  • Rabia Hamid

Publiceringsdatum: 2006-01-01

Rapportnummer: FOI-R--2044--SE

Sidor: 42

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • Förstudie
  • aeroelasticitet
  • fladder
  • roderverkan
  • adaptiv struktur
  • projekarbete
  • aerodynamic
  • elasticity
  • aeroelasticity
  • stability
  • MSC/NASTRAN
  • FEM
  • shell elements
  • beam elements

Sammanfattning

Målsättningen med det beskrivna arbetet är att ta fram en realisbar strukturmekanisk design och undersöka de dynamiska aeroelastiska egenskaperna för en modifierad vinge. Arbetet är en del av projektet Adaptiva Strukturer inom FOI. Originalvingen har gjorts kortare, med i övrigt bibehållen yttre geometri. En teleskopisk ytter-vinge har föreslagits som kan fällas ut vid start och landning samt vid flygning på hög höjd. En konstruktion för att möjliggöra att teleskopvingen skjuts in och ut har föreslagits. Ingenjörsmässiga hållfasthetsberäkningar har även genomförts. Den analyserade vingkonfigurationen, vilken benämns nuk 14-teleskop inom projektet, konstateras ha bra fladderegenskaper. I rapporten beskrivs den aeroelastiska modell som används vid analyser med programmet MSC/NASTRAN. Modellen består av en strukturmodell beskriven med finita element av skal- och balk-typ samt en aerodynamisk panel-modell av vingar och roderytor. Vingen har även analyserats med FEM avseende bucklingsegenskaper. Teleskopvingen bedöms efter en tänkt viktsminimering medförren ökad strukturvikt för vingen med cirka 5% relativt originalvingen.