エアロ弾力性とは何ですか？

弾力性は、物理的構造における空力ストレス、慣性、および弾性応答の相互作用の研究です。 このような相互作用は、静的応答と動的応答の両方を生成できます。 コンポーネントの不安定な動的応答は、特定の条件下で構造的な故障につながる可能性があります。 弾力性は通常、動的な空気の流れにさらされると、構造を安定させることに関係しています。 これらの構造物はしばしば航空機ですが、橋、風力タービン、その他の地上の要素を含めることもできます。

金属を含むほとんどの材料は、外部応力に反応するときに弾性挙動を示します。 弾性材料は、臨界量を超えて変形しない場合、元のサイズと形状に戻ります。 変形している間、それらは適用されるストレスのレベルに応じて伸びまたは縮小します。 端に引っ張ると金属製のスプリングが伸びますが、放出された後も永久に変形したままではありません。 実際、しっかりした断片でさえこのように金属は動作します。

飛行機では、外部の空力力は翼と本体に機械的応力を適用します。 病気弾性の観点から、このストレスは、たとえば、飛行機にウェイトを配置することから、材料に直接適用される応力に類似しています。 これに応じて、飛行機の構造はわずかに最終的に変形します。 これにより、平面の形状がわずかに変化し、正確な空力応力に影響します。 静的シナリオでは、飛行機の構造応答は、新しい空力応力と均衡に達します。

空気力学的応力のために構造が変形し始めると、形状を変えるために動くと慣性または勢いが得られます。 新しい「平衡」位置に達すると、すぐに停止しません。むしろ、慣性を獲得したため、この位置をオーバーシュートします。 空力ストレスはthを回復する傾向がありますe平衡形状までの構造ですが、時には振動が発生することがあります。 この振動を遅くするには、摩擦またはある種の減衰力が必要です。 言い換えれば、構造は平衡形状になる可能性がありますが、その形状に向かって移動するたびにあまりにも多くの慣性を拾うと、不安定な平衡状態になります。

多くの人々は、1940年11月7日、ワシントン州のタコマが強風のために振動し始めた1940年11月7日に、この侵害性の重要な側面を目撃しました。 橋の振動速度に関連する橋の固有周波数は、風が変化した速度にたまたま類似していた。 これが起こると、風が橋をますます振動させる可能性があります。 タコマ・ナローズ・ブリッジの場合、暴走した構造振動により、橋の破壊が生じました。 このイベントは、弾力性の関心と研究の増加につながりました。