Dissertação

Aeroelastic Analysis of Aircraft Wings. EVALUATED

Fenómenos aeroelásticos envolvem o estudo da interação entre as forcas aerodinâmicas e elásticas (aeroelasticidade estática), e entre forcas aerodinâmicas, inerciais e elásticas (aeroelasticidade dinâmica). Estruturas aeroespaciais modernas, usando cada vez mais componentes de materiais compósitos, podem ser muito flexíveis, tornando o estudo aeroelástico um aspecto importante do projecto de aeronaves. Flutter é uma instabilidade dinâmica aeroelástica caracterizada por oscilacões da estrutura, provenientes da interação entre as três forças referidas actuando no corpo. O presente trabalho pretende estudar o comportamento de flutter em asas subsónicas tri-dimensionais, usando um método computacionalmente eficiente. Para isso, uma nova rotina computacional de aeroelasticidade foi criada utilizando um método dos paineis para resolver o escoamento assumido como sendo potencial e um programa comercial para análise estrutural. A validação do método dos paineis e feita usando dados experimentais de túnel de vento, enquanto o programa comercial é verificado utilizando testes disponíveis. O acoplamento dos dois domínios é feito com um script principal, usando um esquema de discretização temporal adequado. Os resultados são apresentados para um exemplo de uma asa que é denominada o caso referência. Mais tarde, um estudo da influência dos parâmetros pertinentes é executado, concluindo com a comparação entre os vários valores testados. Em conclusão, a rotina demonstra bons resultados, tendo em conta as influências previstas pela teoria dos parâmetros estudados. Apesar da simplicação do escoamento, assumido potencial, este método demonstra ser uma ferramenta muito útil no projecto preliminar de aeronaves.
Aeroelasticidade, Método dos paineis, Interação fluído-estrutura, Método dos elementos finitos, Flutter, Velocidade de divergência

Dezembro 2, 2014, 14:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

André Calado Marta

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar