NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH KHÍ ĐỘNG ĐÀN HỒI CÁNH KHÍ CỤ BAY CÓ BIÊN DẠNG ĐẶC THÙ
Cơ học
Luận án "NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH KHÍ ĐỘNG ĐÀN HỒI CÁNH KHÍ CỤ BAY CÓ BIÊN DẠNG ĐẶC THÙ" tập trung giải quyết vấn đề cấp thiết về hiện tượng khí động đàn hồi trong các kết cấu mảnh như cánh máy bay. Sự tương tác phức tạp giữa dòng lưu chất và kết cấu rắn có thể dẫn đến biến dạng nghiêm trọng và phá hủy kết cấu. Các sự kiện lịch sử như vụ sập cầu Tacoma Narrows và tai nạn máy bay trong Thế chiến II đã chứng minh tầm quan trọng của việc nghiên cứu này. Với tính bảo mật cao của các nghiên cứu trước đây, đề tài này mang ý nghĩa thời sự, khoa học và thực tiễn cao, cung cấp cơ sở đáng tin cậy cho thiết kế và chế tạo cánh máy bay.
Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là tìm hiểu hiện tượng khí động đàn hồi trên cánh khí cụ bay với các biên dạng đặc thù, bao gồm hình dạng hình học, biên dạng và bình diện cánh. Các mục tiêu cụ thể bao gồm xây dựng mô hình và phát triển các phương pháp nghiên cứu hiện tượng này. Về mặt khoa học, nghiên cứu đóng góp vào việc kiểm tra, giới hạn hoạt động và cải thiện thiết kế cánh, đồng thời làm nổi bật các phương pháp nghiên cứu khí động đàn hồi. Về mặt thực tiễn, nó có ý nghĩa quan trọng trong thiết kế và hiệu suất làm việc của máy bay, giúp ngăn ngừa phá hủy cấu trúc và đảm bảo an toàn.
Đối tượng nghiên cứu là các loại cánh khí cụ bay có biên dạng đặc thù như cánh hình chữ nhật NACA65A004, cánh hình thang NACA65A004, cánh hình chữ nhật siêu tới hạn, cánh hình thang siêu tới hạn và cánh Delta. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hiện tượng khí động và khí động đàn hồi, đặc biệt là hiện tượng rung lắc cánh (Flutter). Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết, mô phỏng số (sử dụng phần mềm ANSYS với phương pháp FSI và IBM) và thực nghiệm, được kiểm chứng tính đúng đắn trước khi áp dụng.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xác định và chế tạo các mẫu cánh khí cụ bay có biên dạng đặc thù để nghiên cứu khí động và khí động đàn hồi ở dòng tốc độ thấp. Nghiên cứu thực nghiệm hiện tượng khí động đàn hồi trên cánh máy bay ở tốc độ thấp đã được thực hiện và so sánh với kết quả mô phỏng. Đồng thời, luận án đóng góp vào việc xây dựng và phát triển một chương trình tính toán chuyên dụng để xác định đặc tính khí động đàn hồi của cánh khí cụ bay, kết hợp chặt chẽ các phương pháp lý thuyết, mô phỏng số và thực nghiệm. Các phương pháp nghiên cứu đã được kiểm chứng với sai số dưới 10% (trừ một số đặc tính khí động do cài đặt), và hiện tượng Flutter đã được dự đoán và quan sát thành công bằng FSI và IBM.