Dissertação

Numerical simulation of aircraft ditching of a generic transport aircraft: Contribution to accuracy and efficiency EVALUATED

A presente tese tem como objetivo contribuir para o estado da arte em simulações numéricas de amaragem de aeronaves em escala real. Particularmente, esta pesquisa centra-se na utilização do método clássico de Elementos Finitos (FE) para a modelação da estrutura da aeronave, e na técnica sem malha Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) para a modelação da água no momento de impacto. O código explícito VPS, utilizado neste trabalho, teve várias novas funcionalidades implementadas no âmbito do projecto SMAES (SMart Aircraft in Emergency Situations). A presente abordagem combina os conhecimentos adquiridos no SMAES com o conhecimento de modelação estrutural do Instituto de Estruturas e Design do DLR. O objectivo principal é investigar as vantagens e limitações das diferentes opções de modelação actualmente disponíveis. No âmbito desta tarefa, uma ferramenta de pré-processamento é desenvolvida em Python para a geração automatizada de diferentes modelos. Numa segunda parte, a ferramenta desenvolvida é utilizada com sucesso a fim de realizar uma série de estudos numéricos sobre diferentes abordagens de modelação. Técnicas de modelação da água com o objectivo de reduzir o esforço computacional são investigadas. Para a aeronave, diferentes esquemas de modelação variam de simples abordagens de corpo rígido a modelos detalhados. Uma opção de stress de separação é testada para simular forças de sucção entre a fuselagem e a água. Finalmente, processamento de memória compartilhada e Multi Model Coupling são considerados. As conclusões finais são delineadas em termos de precisão e eficiência das técnicas de estado da arte testadas.
Smoothed Particle Hydrodynamics, Interacção Fluído-Estrutura, Amaragem de Aeronaves de Asa Fixa, Impacto em Água

Novembro 28, 2014, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Martin Siemann

DLR/Institute of Structures and Design

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado