Dissertação

Aeroelastic Analysis of Nonlinear High Aspect Ratio Wings EVALUATED

Atualmente a indústria aeronáutica sofre pressões para simultaneamente melhorar a eficiência de voo e reduzir as emissões poluentes. Uma possível solução passa por aumentar a razão de aspeto da asa, uma vez que aumenta o coeficiente de planeio. Contudo, são expectáveis deformações elevadas que poderão levar ao aparecimento de comportamentos aeroelásticos não-lineares relevantes. Nesta tese, a estrutura de uma asa de referência de uma aeronave regional é desenha de forma a suportar uma carga limite de 3.8 g’s. É necessário um modelo à escala reduzida para estudar o comportamento aeroelástico não-linear de asas alongadas em túnel de vento. Para este propósito duas metodologias clássicas são empregues, as quais usam fatores de escala que derivam das equações que governam a aeroelasticidade. A primeira iguala diretamente a resposta modal, enquanto a segunda desacopla as distribuições de massa e rigidez para atingir a resposta modal. Em ambas, parâmetros estruturais de desenho são otimizados para obter os valores escalonados alvos. As metodologias são comparadas e do estudo é escolhida a configuração que melhor representa o comportamento aeroelástico do modelo real. Uma nova metodologia de escalonamento aeroelástico não-linear foi desenvolvida, usa duas rotinas diferentes de otimização para igualar a resposta estática não-linear e os modos de vibração do modelo real. É a primeira demostração de uma otimização que simultaneamente combina Carregamentos Estáticos Equivalentes para igualar a resposta não-linear do modelo real com a estrutura dinâmica para asas alongadas. Os resultados mostram melhoramentos quando aplicada esta abordagem para o desenho de um modelo à escala.
Asas Alongadas, Análise Aeroelástica, Velocidade de Flutter, Escalonamento Aeroelástico, Carregamentos Estáticos Equivalentes, Efeitos estruturais não lineares

Outubro 27, 2014, 11:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado