Ano ang aeroelasticity?

Ang Aeroelasticity ay ang pag -aaral ng pakikipag -ugnay ng aerodynamic stresses, inertia, at nababanat na mga tugon sa mga pisikal na istruktura.Ang ganitong mga pakikipag -ugnay ay maaaring makagawa ng parehong static at dynamic na mga tugon.Ang hindi matatag na dynamic na mga tugon sa mga sangkap ay maaaring humantong sa pagkabigo sa istruktura sa ilalim ng ilang mga kundisyon.Ang Aeroelasticity ay karaniwang nababahala sa pagdidisenyo ng mga istruktura na maging matatag kapag sumailalim sa isang pabago -bagong daloy ng hangin.Ang mga istrukturang ito ay madalas na sasakyang panghimpapawid, ngunit maaari rin nilang isama ang mga tulay, turbines ng hangin at iba pang mga elemento na nakabatay sa terrestrially.

Karamihan sa mga materyales, kabilang ang mga metal, ay nagpapakita ng nababanat na pag -uugali kapag tumutugon sa mga panlabas na stress.Ang mga nababanat na materyales ay babalik sa kanilang orihinal na laki at hugis kung hindi sila deformed na lampas sa isang kritikal na halaga.Habang nai -deformed, sila ay mag -inat o pag -urong ayon sa antas ng stress na inilalapat.Ang isang metal spring ay lumalabas kapag hinila sa mga gilid, ngunit hindi mananatiling permanenteng deformed matapos itong mailabas.Sa katunayan, kahit na ang mga solidong piraso ng metal ay kumilos sa ganitong paraan.

Sa isang eroplano, ang mga panlabas na puwersa ng aerodynamic ay nag -aaplay ng mekanikal na stress sa mga pakpak at pangunahing katawan.Sa mga tuntunin ng aeroelasticity, ang stress na ito ay katulad ng isang stress na inilalapat nang direkta sa materyal at mdash; halimbawa, mula sa paglalagay ng mga timbang sa eroplano.Bilang tugon, ang istraktura ng eroplano ay magbabago nang bahagya.Ito ay bahagyang mababago ang hugis ng eroplano, na kung saan ay makakaapekto sa eksaktong aerodynamic stress.Sa isang static na senaryo, ang istruktura na tugon ng eroplano ay maabot ang balanse sa mga bagong stress sa aerodynamic.

Kapag ang isang istraktura ay nagsisimula upang mabigo dahil sa mga aerodynamic stress, makakakuha ito ng pagkawalang -galaw, o momentum, habang gumagalaw na baguhin ang hugis.Kapag naabot nito ang bagong posisyon na "balanse", hindi ito agad tumigil;Sa halip, overshoots nito ang posisyon na ito sapagkat nakakuha ito ng pagkawalang -galaw.Ang mga stress sa aerodynamic ay maaaring may posibilidad na ibalik ang istraktura sa isang hugis ng balanse, ngunit kung minsan ay maaaring mangyari ang isang pag -oscillation.Nangangailangan ito ng alitan o ilang uri ng puwersa ng damping upang mabagal ang pag -oscillation na ito.Sa madaling salita, ang istraktura ay maaaring magkaroon ng isang hugis ng balanse, ngunit kung pumili ito ng labis na pagkawalang -galaw sa bawat oras na lumilipat ito sa hugis na iyon, magiging sa isang hindi matatag na balanse.

Maraming mga tao ang nakasaksi sa mahalagang aspeto ng aeroelasticity noong 7 Nobyembre 1940, nang ang Tacoma ay makitid sa tulay sa estado ng Estados Unidos ng Washington ay nagsimulang panginginig dahil sa mataas na hangin.Ang likas na dalas ng tulay, na nauugnay sa kung gaano kabilis ang tulay ay mag -vibrate, nangyari na katulad sa rate na nagbago ng mga direksyon ng hangin.Kapag nangyari ito, ang hangin ay maaaring maging sanhi ng pag -vibrate ng tulay nang higit pa.Sa kaso ng Tacoma Narrows Bridge, ang runaway na istruktura na panginginig ng boses ay humantong sa pagkawasak ng tulay.Ang kaganapang ito ay humantong sa isang pagtaas ng interes at pananaliksik ng aeroelasticity.