
Flutter and Divergence Analysis Using the Generalized Aeroelastic Analysis Method (Nasa Technical Reports Server (Ntrs))
Die verallgemeinerte aeroelastische Analysemethode (Generalized Aeroelastic Analysis Method, GAAM) wird auf die Analyse von drei gut untersuchten Kontrollfällen angewandt: eingeschränkte und nicht eingeschränkte Tragflächenmodelle und ein Flügelmodell. Ein Eigenwert-Iterationsverfahren wird verwendet, um zu den Wurzeln der komplexen Stabilitätsmatrix zu konvergieren.
Für die Tragflächenmodelle werden exakte Wurzelorte angegeben, die die Natur der Flatter- und Divergenzinstabilitäten deutlich machen. Die beteiligten Singularitäten werden aufgezählt, einschließlich eines zusätzlichen Pols am Ursprung für den Fall des unbeherrschten Profils und des Auftretens eines zusätzlichen Pols auf der positiven reellen Achse bei der Divergenzgeschwindigkeit für den Fall des beherrschten Profils. Unstimmigkeiten und Unterschiede zwischen den veröffentlichten aeroelastischen Wurzelorten und den neuen, exakten Ergebnissen werden diskutiert und gelöst.
Die Verallgemeinerung eines Computercodes für die Doublet-Gitter-Methode wird beschrieben und der Code wird auf die Berechnung von Wurzelorten für das Flügelmodell für inkompressible und für Unterschall-Strömungsbedingungen angewendet. Der Fehler bei der Reduktion der singulären Integralgleichung, die der Theorie der instationären Hebefläche zugrunde liegt, auf eine lineare algebraische Gleichung wird diskutiert.
In Anbetracht dieses inhärenten Fehlers werden die Lösungen der algebraischen Gleichung durch GAAM als "exakt" bezeichnet. Die Singularitäten des Problems werden erörtert und es wird gezeigt, dass die bei der Auswertung der Kernfunktion verwendeten exponentiellen Reihenapproximationen zu einer dichten Ansammlung von Polen und Nullstellen auf der negativen reellen Achse führen. Auch hier werden Unstimmigkeiten und Unterschiede zwischen den veröffentlichten aeroelastischen Wurzelorten und den neuen "exakten" Ergebnissen erörtert und beseitigt.
In allen Fällen stimmen die aeroelastischen Flatter- und Divergenzgeschwindigkeiten und -frequenzen gut mit den veröffentlichten Ergebnissen überein. Das GAAM-Lösungsverfahren ermöglicht die vollständige Kontrolle über Machzahl, Geschwindigkeit, Dichte und komplexe Frequenz.