Details

Основное внимание уделяется влиянию скорости газового потока, геометрических параметров и жесткостных характеристик системы на собственные частоты и устойчивость. В ходе работы предлагается решить следующие задачи: построить обобщенную расчетную схему крыла; вывести уравнения изгибно-крутильных колебаний с учетом инерционных, упругих и аэродинамических сил; сформулировать краевую задачу для выбранной расчетной конфигурации; реализовать алгоритмы поиска комплексных собственных значений; определить критическую скорость флаттера и соответствующую частоту; выполнить анализ влияния геометрических и жесткостных параметров модели и сравнить результаты с расчетами в программном комплексе Nastran. Практическая значимость работы состоит в формировании расчетной методики, позволяющей на ранних этапах проектирования оценивать флаттерную устойчивость крыла и выявлять влияние основных конструктивных параметров на границу устойчивости, что является востребованным в связи с активным развитием малоразмерных летательных аппаратов.

The work focuses on developing and studying a mathematical model of an elastic aircraft wing. The study considers how gas flow velocity, geometric parameters, and stiffness characteristics affect natural frequencies and stability. The main objectives of the work are to build a generalized computational scheme of the wing and to derive the equations of bending-torsional vibrations. These equations take into account inertial, elastic, and aerodynamic forces. The work also formulates a boundary-value problem for the selected computational configuration. Algorithms for finding complex eigenvalues are implemented. The critical flutter velocity and the corresponding flutter frequency are determined. The influence of geometric and stiffness parameters of the model is analyzed. The obtained results are compared with calculations performed in the Nastran software package. The practical significance of the work lies in developing a computational methodology for estimating wing flutter stability at early design stages. The methodology also helps identify the influence of the main structural parameters on the stability boundary. This is especially relevant due to the active development of small-scale aircraft.