Dissertação
Structural Dynamics for Aeroelastic Analysis EVALUATED
Aeroelasticidade é um fenómeno físico que resulta da interacção entre forças aerodinâmicas, elásticas e inerciais. Torna-se importante estudá-la em estruturas aeroespaciais, devido ao seu design leve e flexível. Este trabalho tem como objectivo estudar o comportamento aeroelástico de uma asa 3D. Para isso, esta é modelada como viga usando o método dos elementos finitos. A viga unidimensional coincide com o eixo elástico da asa e contém toda a sua rigidez ao longo do seu comprimento. Assim, uma nova rotina computacional é criada utilizando o modelo estrutural desenvolvido e integrando um programa disponível de análise aerodinâmica, que faz uso do método dos painéis. Ambos os modelos computacionais são validados através de resultados publicados. O acoplamento dos dois domínios é feito usando um esquema de discretização temporal adequado, que é escolhido após serem realizadas uma série de análises computacionais com esquemas temporais diferentes. A rotina computacional é validada com resultados estáticos provenientes de um modelo de asa. Posteriormente, os resultados são apresentados para uma asa denominada o caso referência. É conduzido um estudo paramétrico, cujos resultados são comparados com os valores de referência. Conclui-se que a rotina prevê um correcto comportamento aeroelástico da asa, tendo em conta as espectativas teóricas. Além disso, um problema de optimização aero-estrutural foi resolvido com o objectivo de minimizar a massa total da asa. Apesar das simplificações efectuadas, tanto a nível estrutural como aerodinâmico, a rotina computacional criada revela ser útil na previsão do desempenho aeroelástico de uma asa nas etapas iniciais de projecto de aeronaves.
novembro 19, 2015, 14:30
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