Dissertação
{en_GB=Design of a Ground Static Load test for a 3m joined wing flexíble sensorcraft} {} EVALUATED
{pt=A nova exigência por aeronaves de alta altitude e longa autonomia com a capacidade de transportar avançados sensores sobre extensas áreas territoriais, originou um novo foco de projecto em aeronaves leves com estruturas e geometrias pouco convencionais. O conceito de joined wing sensocraft da Boeing é um exemplo. Esta configuracão possui benefícios mas também desafios. Uma das maiores preocupações é o comportamento não linear da asa posterior. Enquanto modelos computacionais têm sido desenvolvidos ao longo dos anos para estudar estes efeitos, dados experimentais, para validar os cálculos analíticos, são ainda uma escassa matéria. O objectivo desta tese é conceber um teste de cargas estático para um joined wing sensorcraft flexível por forma a perceber o seu comportamento (medindo deslocamentos, deformações e ângulos de torção) quando submetido a cargas estáticas que pretendem representar o equivalente a uma manobra de 2.25 g pull-up. O segundo objectivo é estudar a viabilidade de actualizar o modelo de elementos finitos, com base em deflexões ainda consideradas lineares, usando uma solução numérica linear. Desta forma, um plano de teste foi elaborado, onde condições de fronteira, soluções numéricas, equipamentos e sistema de aquisição de dados podem ser analisados e escolhidos. O teste é levado a cabo, e os dados importantes são recolhidos. Por fim, com base nos dados recolhidos das deformações lineares, o modelo computacional é actualizado. O intuito é elaborar e introduzir todo o processo inerente aos resultados obtidos, avaliando a viabilidade de actualizar um modelo não linear utilizando deflexões lineares., en=Operational requirements for High Altitude, Long Endurance (HALE) aircraft capable of carrying advanced sensor arrays over large territorial areas can be achieved by light weight and geometrically unconventional aerostructures. The Boeing Joined Wing SensorCraft (JWSC) concept is one such example. However, the joined wing configuration presents design challenges due to its non-linear aeroelastic behaviour. Computational models to predict the non-linear aeroelastic behaviour have been developed and reported in the open literature, however experimental data to benchmark analytical predictions is still non-existent. The objective of this thesis is to design a Ground Static Load Test (GSLT), its apparatus and procedures to evaluate the structural response of a flexible joined wing sensorcraft, to understand its static behaviour in terms of displacements, strains and aft wing twist angles when subject to a 2:25 g pull-up maneuver. A careful test plan matrix was designed including the appropriate boundary conditions, finite element solvers, ground static test rigs and data acquisition systems. The structural computational model was updated based on the linear deflections. Finally, the validity of the model updating process of a non-linear structure using linear displacements was assessed.}
junho 12, 2017, 17:0
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