Aeroelasticity is a discipline where mutual interaction between aerodynamic forces
and elastic forces on lifting surfaces is investigated. Of the various areas where
aeroelastic phenomena are important parts of the design, airplane design is a major
area, but also helicopters, propellers, turbines, compressors, wind turbines, and
wind induced loads on structures (e.g. suspension bridges etc.) are areas where
aeroelastic phenomena are present. If these structures where perfectly rigid, aeroelastic
problems would not exist. But aeroelastic phenomena arise when structural
deformations induce additional aerodynamic forces, which may produce additional
structural deformations, which again will induce still greater aerodynamic forces.
Such interaction may tend to become smaller and smaller until a condition of
stable equilibrium is reached, or it may tend to diverge and destroy the structure.
Vortexshedding is one of the key phenomena occurring on flow around a bluff
body, causing aeroelastic oscillations. When the bluff body is subjected to a
smooth, low-speed flow the most characteristic feature observed in the flow is
its separation from the body and the initiation of a more or less agitated wake.
The alternating shed vortices induce alternating periodic forces in the direction
perpendicular to the motion, and the elastic body moves back and forth. The most
famous example of vortexshedding is the von Karman vortexstreet occurring behind
a fixed circular cylinder at moderate Reynolds numbers. The frequency at
which vortices are shed can be expressed by the Strouhal number St = fsD/U∞,
where fs is the frequency of the natural vortexformulation cycle, D is a representative
across-flow dimension of the body, and U∞ is the oncoming uniform flow
velocity. The deflection of an elastic body will move at the Strouhal frequency. If
the Strouhal frequency approaches the natural frequency (eigenfrequency) of the
body, quite large structural deflections may occur.
A second important physical effect which should be mentioned here is the aerodynamic
damping described previously in chapter 5. When energy is extracted
from the flow to the body, deflections of the body may increase unless restrained
by structural damping.
การยืดหยุ่นทางอากาศเป็นวินัยที่ร่วมกันระหว่างกองทัพและกองกำลังในอากาศพลศาสตร์
ยืดหยุ่นยกพื้นผิวถูกสืบสวน ของพื้นที่ต่างๆที่
ปรากฏการณ์ยืดหยุ่นได้เป็นส่วนสําคัญของการออกแบบ การออกแบบเครื่องบินเป็นพื้นที่หลัก
, แต่ยัง เฮลิคอปเตอร์ ใบพัด , กังหัน , คอมเพรสเซอร์ , กังหันลม , ลมที่มีต่อโครงสร้างและ
โหลด เช่น สะพาน ฯลฯ) คือ บริเวณที่
ปรากฏการณ์ยืดหยุ่นได้เป็นปัจจุบัน หากโครงสร้างเหล่านี้ที่แข็งสมบูรณ์ ปัญหา ยืดหยุ่นได้
จะไม่มีชีวิตอยู่ แต่ปรากฏการณ์ที่มีโครงสร้างยืดหยุ่นได้เกิดขึ้นเมื่อ
จูงบังคับให้เพิ่มเติม ซึ่งอาจผลิตที่มีโครงสร้างเพิ่มเติม
อีกทีซึ่งจะก่อให้เกิดยังมากกว่า
อากาศพลศาสตร์กําลังปฏิสัมพันธ์ดังกล่าว อาจมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นขนาดเล็กและขนาดเล็กจนกว่าเงื่อนไขของ
สมดุลย์ได้ หรืออาจมีแนวโน้มที่จะแตกต่างและทำลายโครงสร้าง .
vortexshedding เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์สำคัญที่เกิดขึ้นในการไหลรอบร่างกายยืดหยุ่นได้ทู่
ทำให้เกิดการสั่น . เมื่อร่างกายและภายใต้การ
เรียบต่ำความเร็วไหลมากที่สุดลักษณะคุณสมบัติที่พบในไหล
แยกจากร่างกาย และการเริ่มต้นของการปลุกมากกว่าหรือน้อยกว่า agitated
สลับหลั่งวนให้เกิดแรงเป็นระยะสลับในทิศทางตั้งฉากกับการเคลื่อนที่
และร่างกายยืดหยุ่นเคลื่อนไหวไปมา ที่มีชื่อเสียงมากที่สุดคือตัวอย่างของ vortexshedding
วอนคาร์มาน vortexstreet เกิดขึ้นหลัง
คงกลมกระบอกที่ใช้หมายเลข . ความถี่
ซึ่งวนเป็นเพิงสามารถแสดงโดย strouhal เบอร์เซนต์ = FSD ∞
/ u , ที่ FS คือความถี่ของรอบ vortexformulation ธรรมชาติ , D เป็นผู้แทน
ข้ามมิติการไหลของร่างกายและ u คือ ความเร็วของการไหล∞
เครื่องแบบที่กำลังจะมาถึง การโก่งตัวของร่างกายยืดหยุ่น จะย้ายไปที่ความถี่ strouhal . ถ้า
ความถี่ strouhal แนวความถี่ธรรมชาติ ( eigenfrequency ) ของ
ตัวค่อนข้างใหญ่โครงสร้างการแอ่นตัวที่อาจเกิดขึ้น ผลที่สำคัญที่สอง
ทางกายภาพควรจะกล่าวถึงที่นี่เป็นแบบไดนามิก
อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ในบทที่ 5 เมื่อพลังงานที่สกัด
จากไหล ร่างกาย การแอ่นตัวของร่างกาย อาจเพิ่มนอกจากยับยั้ง
โดยโครงสร้างหมาดๆ
การแปล กรุณารอสักครู่..
