محاسبه دامنه و فركانس نوسانات سيكل محدود ايرفويل با اثر غيرخطي درجه3

Calculation of Limit Cycle Oscillation Amplitude and Frequency of Airfoils Containing Cubic Nonlinearity

در اين مقاله معادلات آيروالاستيك حاكم بر ايرفويل دو درجه آزادي با اثر غيرخطي درجه 3 در جريان تراكم ناپذير در دو حوزه فركانس و زمان، ارايه شده اند. از دو روش تحليل عددي و بالانس هارمونيك براي حل معادلات حاكم در حوزه زمان جهت يافتن دامنه و فركانس نوسانات سيكل محدود استفاده شده است. همچنين روش تابع توصيف براي پيش بيني فركانس و دامنه نوسانات سيكل محدود در حوزه فركانس اصلاح و ارايه گرديده است. دامنه و فركانس نوسانات سيكل محدود با سه روش بالانس هارمونيك و تابع توصيف و روش عددي براي دو حالت مختلف به‌دست آمده اند. مقايسه نتايج، حاكي از تطابق بسيار خوبي بين نتايج حاصل از اين روش ها مي‌باشد.

In this paper governing aeroelastic equations of the two degree of freedom airfoil containing cubic nonlinearity in an incompressible flow are presented in the both time and frequency domains. Numerical solution and harmonic balance methods are applied for the solution of govening aeroelastic equations in the time domain to obtain amplitude and frequency of limit cycle oscillations (LCO). Also, describing function method is modified and presented for the pediction of the LCO amplitude and frequency in the frequency domain. LCO frequency and amplitude are obtained via applying three methods as harmonic balance, describing function and numerical solution methods for two different cases. Comparision between the results of these three methods shows a very good agreement.