3
biến dạng đàn hồi cánh theo mô hình 3D. Khi này, áp lực khí động trên cánh cần được xác
định tại mọi điểm trên hai mặt (lưng và bụng) cánh.
- Trên góc độ bài toán khí động khi xét cánh tuyệt đối cứng, luận án sử dụng một
phương pháp số kì dị để tính toán các đặc trưng khí động phân bố trên cánh 3D với sự thay
đổi của dạng profil cánh, dạng mặt chiếu bằng của cánh, vận tốc và góc tới của chuyển
động. Phương pháp kì dị này sử dụng phân bố lưỡng cực - nguồn trên cánh cho phép xét
đến ảnh hưởng chiều dày của profil cánh. Các chương trình tính toán được xây dựng với
bài toán dòng dừng và bài toán dòng không dừng gây nên do tăng tốc đột ngột. Bài toán
không dừng ở đây chỉ hạn chế ở việc đánh giá ảnh hưởng của vết khí động tới giá trị lưu số
(lực nâng) của cánh trong quá trình xác lập vận tốc bình ổn của chuyển động dừng. Kết quả
quan tâm cuối cùng của bài toán khí động là tính toán chuyển động dừng.
- Để kiểm chứng độ chính xác chương trình lập trình tính toán bài toán khí động cánh
3D, luận án thực hiện một phần nghiên cứu thực nghiệm trong ống khí động. Phương pháp
thực nghiệm ở đây là đo phân bố áp suất trên mặt cánh 3D nhờ lỗ đo áp rất nhỏ trên mặt
cánh. Kết quả phân bố áp suất thực nghiệm này được so sánh với kết quả số được tính toán
từ chương trình do tác giả lập trình. Việc thực hiện phép đo áp suất phân bố trên hai mặt
(lưng, bụng) cánh, tương ứng với bài toán lập trình số, nhằm mục đích xác định áp lực
phân bố tại một điểm bất kì trên cánh. So với phương pháp đo lực nâng trên cánh (một lần
đo xác định được một giá trị lực nâng trên cánh), phương pháp đo phân bố áp suất trên
cánh đòi hỏi thời gian và khối lượng thực nghiệm lớn hơn rất nhiều (hàng trăm phép đo
cho một lần xác định phân bố áp suất trên cánh và lực nâng của cánh). Đặc biệt, cánh để
thử nghiệm đo phân bố áp suất phải được gia công rất công phu, độ chính xác cao với các
lỗ đo áp rất nhỏ được khoan vuông góc với mặt cánh và toàn bộ hệ thống dây dẫn áp phải
luồn vào trong cánh để tránh gây nhiễu cho dòng khí.
- Dưới tác động của lực khí động, cánh bị biến dạng. Sự biến dạng cánh đặt ra hai vấn
đề: 1. bức tranh phân bố ứng suất và các vùng nguy hiểm; 2. sự biến dạng uốn và xoắn
cánh làm thay đổi hình dạng khí động ban đầu của cánh. Để nhận được các kết quả này,
luận án đã thực hiện giải bài toán biến dạng đàn hồi theo mô hình 3D suy biến áp dụng đối
với cánh không có dầm và có nhiều dầm. Thành phần ngoại lực trong phương trình cân
bằng vật rắn là lực khí động phân bố ba chiều trên cánh được xác định từ bài toán khí động
3D ở trên. Trong bài toán tính toán đàn hồi cánh, cánh được rời rạc theo phương pháp phần
tử hữu hạn. Lưới rời rạc của bài toán đàn hồi không trùng với lưới rời rạc trên mặt cánh
của bài toán khí động. Vì vậy, lực khí động phân bố trên lưới khí động cần được nội suy về
lực phân bố trên lưới vật rắn. Chương trình tính toán cho bài toán đàn hồi cánh được kiểm
chứng bằng cách so sánh với các kết quả giải tích và các kết quả đã được công bố.
- Một khi cánh chịu tải khí động lớn, kết cấu cánh bị biến dạng. Xét trên góc độ bài toán
khí động, sự biến dạng đàn hồi đã làm thay đổi hình dạng ban đầu của cánh, nhất là hiệu
ứng xoắn cánh tương ứng với sự thay đổi góc tới cục bộ trên cánh. Vấn đề ở đây là cần tính
toán lại lực khí động phân bố trên cánh bị biến dạng. Có thể thấy, phân bố tải khí động
được tính toán lại này lại cho một bức tranh mới về phân bố ứng suất và biến dạng của
cánh. Vì vậy, bài toán khí động - đàn hồi cần được lặp cho đến khi nhận được giá trị hội tụ
của kết quả khí động và kết quả đàn hồi.
Sự liên kết tính toán dựa vào hai chương trình tính khí động cánh 3D và tính kết cấu cánh
3D là một sự liên kết theo mô hình 3D. Trong thực tế tính toán khí động - đàn hồi tĩnh, có
hiện hành một phương pháp gọi là phương pháp lát cánh xác định vận tốc xoắn phá hủy
.PDF 
123 
372 
87 
