@article { author = {Pahange, H. and Abolbashari, M.H.}, title = {Simulation, analysis and optimization of airplane wing leading edge structure against bird strike}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {6}, number = {3}, pages = {17-32}, year = {2016}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2016.795}, abstract = {A bird strike incident is one of the most dangerous threats to flight safety. In this study, Smoothed Particles Hydrodynamics (SPH) method has been used for simulating the bird strike to an airplane wing leading edge structure using Ls-Dyna software. In order to verify the model, first, experiment of bird strike to a flat Aluminum plate has been simulated and strains and deformations on target plate have been compared with experimental results. Simulation outputs are in good agreement with experimental results. Then bird impact on an airplane wing leading edge structure has been investigated. At the next stage, considering dimensions of wing internal structural components like ribs, skin and spar as design variables, it has been tried to minimize structural mass and wing skin deformation simultaneously. To do this, relations between design variables and cost functions have been predicted by Response Surface Method (RSM), then Pareto based multi objective genetic algorithm has been used to minimize structural mass and wing skin deformation due to the bird strike. Finally dimensions of wing internal structural components are determined in such a way that wing’s damage after the collision with a bird becomes minimal.}, keywords = {Bird Strike,Wing Leading Edge Structure,Smooth Particle Hydrodynamics,Multi-objective optimization}, title_fa = {مدل‌سازی، تحلیل و بهینه‌سازی سازه‌ی لبه حمله‌ی بال هواپیما در برابر برخورد پرنده}, abstract_fa = {در این پژوهش به کمک نرم افزار Ls-Dyna و با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده به شبیه‌سازی نرم‌افزاری برخورد پرنده به لبه حمله‌ی بال یک هواپیما و بهینه‌سازی آن پرداخته ‌شده است. به منظور بررسی صحت نتایج مدل‌سازی، ابتدا برخورد پرنده به یک صفحه‌ی مسطح آلومینیومی شبیه‌سازی شده و مقادیر کرنش‌ها و تغییر شکل‌های ایجادشده در صفحه‌ی هدف در شبیه‌سازی نرم‌افزاری و آزمایش تجربی با هم مقایسه شده است. پس از حصول اطمینان از صحت نتایج، به مدل‌سازی برخورد پرنده به سازه‌ی لبه‌ حمله‌ی بال یک هواپیما پرداخته شده است. در مرحله‌ی بعد، با در نظر گرفتن مشخصات اجزای سازه‌ی بال به‌عنوان متغیرهای طراحی، سعی شده است تا مقادیر جرم سازه و تغییر شکل پوسته‌ی بال در اثر برخورد پرنده که به‌عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده‌اند کمینه شود. برای این کار ابتدا با استفاده از روش سطح پاسخ، رابطه‌ی بین متغیرهای طراحی و توابع هدف پیش‌بینی شده و سپس به کمک الگوریتم ژنتیک چندهدفه بر پایه‌ی جبهه‌ی پارتو به کمینه‌سازی جرم و میزان تغییر شکل سازه‌ی بال در اثر برخورد پرنده پرداخته شده است. در نهایت به ازای مقادیر مختلف جرم در نظر گرفته‌شده برای سازه، ابعاد اجزای سازه‌ی بال به‌گونه‌ای تعیین شده‌اند که بال کم‌ترین آسیب را پس از برخورد متحمل شود.}, keywords_fa = {برخورد پرنده,سازه‌ی لبه حمله‌ی بال,هیدرودینامیک ذرات هموارشده,بهینه‌سازی چندهدفه}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_795.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_795_7a187d001cd50b940459ec2855bd830b.pdf} }