Parametrische Untersuchung des Flatterverhaltens eines Pfeilfluegels mit Triebwerksgondel in inkompressibler Stroemung.

Abstract

Um das grundsaetzliche Verhalten eines binaeren Fluegel-Triebwerksystems sowohl in inkompressibler als auch in kompressibler Potentialstroemung naeher kennenzulernen werden systematische Parameteruntersuchungen durchgefuehrt. Dazu wird als aeroelastisches Ersatzsystem ein Pfeilfluegel mit an ihm elastisch aufgehaengter Triebwerksgondel angenommen. Geometrisch und strukturdynamisch wird der Tragfluegel des AIRBUS A-320 zugrunde gelegt. Es wird ein balkenartiges Deformationsverhalten des Tragfluegels vorausgesetzt, wodurch die elastischen Verschiebungen des Tragfluegels in einem Profilschnitt parallel zur Anstroemung durch die Freiheitsgrade Biegung und Torsion ausgedrueckt werden koennen. Die am Tragfluegel aufgehaengte Triebwerksgondel wird durch einen duennen Ringfluegel ersetzt, der in sich als starr angenommen wird. Sie hat als Freiheitsgrade die Verschiebungen in einer Ebene parallel zur Anstroemung sowie eine Drehung um die elastische Achse des Tragfluegels. Die Bewegungsgleichungen fuer das Fluegel-Triebwerksystem werden aufgestellt und daraus die Flattergleichungen in dimensionsloser Form hergeleitet. Als Ansatzfunktionen des durch den Ritz-Ansatz formulierten Verschiebungsvektors wird eine Fluegelgrundbiegung mit anteiliger Translation der Triebwerksgondel mit jeweils einer von drei moeglichen Varianten der Gondelnickschwingung mit anteiliger Fluegeltorsion kombiniert und untersucht. Hierbei soll die Flattergeschwindigkeit fuer verschiedene Triebwerksgondeldurchmesser jeweils mit und ohne Gondelluftkraeften berechnet und der Einfluss der Triebwerksmasse auf die Flattergeschwindigkeit untersucht werden.Ferner wird der Einfluss der Machzahl auf das Flatterverhalten untersucht.