トランソニック先端失速フラッター：モデリング、シミュレーションおよび実験

本研究は、マッハ0.8で失速フラッターを受ける長方形の薄板に関する数値的および実験的研究です。これは、風洞実験を特徴付ける試験区間の影響を含む数値シミュレーションにおいて三次元性が完全に実装されている初期の研究の一つです。流体-構造相互作用を主要な駆動現象に分解するため、計算負荷の少ない定常状態シミュレーションに基づいた空力モデルが提案されています。数値シミュレーションでは、二種類の動的安定性が観察されました；モードの融合によるフラッターは、零流入角で促進されますが、高い曲げが原因で攻撃角が大きくなるとこれが発生しなくなります。失速フラッターは代わりに非線形の一次安定性の一種です。これらの安定性メカニズムは、圧力分布のヒステリシス挙動に関して説明でき、特に大きな分離領域が形成される高い攻撃角でその傾向が強まります。風洞の初期過渡条件を特徴付ける空力負荷に耐えるため、チタン合金板を用いたテストが実施されました。しかし、壁干渉によって高い曲げが促進され、フラッターを測定する前に内部応力が降伏値を超えてしまいました。数値シミュレーションは、振幅および振動周波数の両方に関して実験と一般的に一致していました。