بررسي فلاتر پنل با پوشش لايه ميراكننده مقيد يكپارچه و دوتكه شده

Flutter Analysis of the Panel Treated with Integrated and Segmented Constrained Layer Damping

در اين مطالعه عملكرد لايه ميراكننده مقيد ويسكوالاستيك با پوشش سراسري و موضعي در جلوگيري از وقوع فلاتر و ميراكردن ارتعاشات پنل با توجه ويژه به اثر سه عامل مهم و كمتر مورد توجه قرار گرفته شده، شامل قيدهاي درون‌صفحه‌اي لبه‌هاي پنل، مكان قرار گرفتن لايه ميرا‌كننده و ايجاد بريدگي در لايه ميراكننده مورد بررسي قرار گرفته است. پنل با عرض بينهايت مدل شده و براي هسته‌، كرنش ‌راستاي ضخامت و نظريه تغيير شكل برشي مرتبه بالا لحاظ شده است. مدل اجزاء محدود بر اساس المان‌هاي يك بعدي سه‌گرهي با توابع شكل لاگرانژي و هرميتي ساخته و براي فشار آيروديناميكي از نظريه پيستون استفاده شده است. مطالعات پارامتريك با هدف تعيين تأثير شرايط مرزي درون‌صفحه‌اي، مكان نصب لايه ميرا‌كننده و مزيت دو تكه كردن آن نسبت به حالت يكپارچه انجام شده است. طبق نتايج ، قيد درون-صفحه‌اي نقش مهمي در تغييرات مرز فلاتر داشته و با جابجايي لايه‌ي ميرايي مقيد مي‌توان كارايي اين روش را بهبود بخشيد. ضمن اينكه مكان بهينه براي دستيابي به بيشترين ميرايي ارتعاشي منطبق بر مكان بهينه براي دستيابي به بيشترين مرز فلاتر نخواهد بود. به‌علاوه، مشخص شد كه عليرغم امكان استفاده از ايجاد بريدگي براي افزايش ميرايي ارتعاشات نمي‌توان از آن براي بهبود عملكرد روش در افزايش مرز فلاتر استفاده كرد

In this study, the performance of viscoelastic constrained layer damping (CLD) in suppressing the flutter and vibration of panels is investigated with the special focus on the effects of three practically important features including the in-plane edge constraint, location of the CLD patch on the panel, and cutting the CLD patch. The panel is assumed to have infinite width and the higher-order shear deformation theory accounting for the through-the-thickness deformation is used for modeling the core. The finite element model is constructed using one-dimensional three-node elements with Lagrangian and Hermitian shape functions, and the piston theory is used for the aerodynamic pressure. Parametric studies are performed to determine the effects of in-plane constraints, partial CLD location, and segmeting the CLD. Results show that in-plain constraints can considerably affect flutter boundaries and also by adjusting the CLD location, the performance can be improved. However, the optimal location for maximum vibration damping would differ from the best location obtained for highest flutter suppression. Moreover, it is found that the patch segmentation would not be beneficial for achieving better flutter suppression, while it would increase the damping of the structure.