Dissertação

{pt_PT=Frequency-Domain Method for Flutter on a Highly Deformed Wing} {} EVALUATED

{pt=Este trabalho tem por objetivo construir uma ferramenta no domínio da frequência a partir de ferramentas já existentes, que efetue uma análise de flutter em asas de elevado alongamento, onde a configuração deformada da asa e sua influência na velocidade de flutter sejam consideradas. A partir de uma Ferramenta de Aeroelasticidade Não-linear, a ferramenta no domínio do tempo obtém como input a posição de equilíbrio estático não-linear aeroelástico da asa e, por meio de um código MATLAB, constrói os modelos estruturais e aerodinâmicos (baseados na Teoria de Viga de Euler-Bernoulli e no Doublet-Lattice Panel Method, respetivamente). De seguida, o solver NASTRAN realiza as análises aeroelásticas aplicando o método p-k nessa posição de equilíbrio. Estas análises são realizadas num ciclo iterativo, permitindo assim considerar a deformação da asa devido à velocidade do ar durante o cálculo da velocidade de flutter. Para avaliar a precisão da ferramenta, é feita a comparação da velocidade de flutter atualizada com uma calculada por um método no domínio do tempo. Esta comparação mostrou que, apesar de terem sido identificadas algumas tendências idênticas em ambas as abordagens, não foi possível prever exatamente a mesma velocidade de flutter. Ainda assim, pôde-se concluir que a ferramenta desenvolvida no domínio da frequência conseguiu produzir resultados consistentes a um baixo custo computacional., en=The objective of this work is to build a frequency domain tool through the assembly of already existing frameworks, which performs a flutter analysis on high aspect-ratio wings where the deformed wing configurations and its influence over the flutter speed are taken into account. From a Nonlinear Aeroelastic Framework, the tool gets as input the wing nonlinear aeroelastic static equilibrium positions and through a MATLAB code builds the structural and aerodynamic models (based on the Euler-Bernoulli Beam Theory and on the Doublet-Lattice Panel Method, respectively). Then, the solver NASTRAN performs the aeroelastic analyses by applying the p-k method at those equilibrium positions. These analyses are performed in an iterative cycle, so it is possible to take into account the wing deformation due to the airspeed while calculating the flutter speed. The obtained updated flutter speed is then compared with one calculated by a time domain approach. This comparison showed that despite some identical trends in both approaches, it was not possible to predict exactly the same flutter speed in both techniques. Still, it could be concluded that the developed frequency domain tool managed to produce consistent results at a low computational cost.}
{pt=Aeroelasticidade, Flutter, Domínio da Frequência, Não-linearidades Geométricas, Asas de Elevado Alongamento, en=Aeroelasticity, Flutter, Frequency-Domain, Geometric Nonlinearities, High Aspect-Ratio Wings}

Novembro 3, 2020, 14:30

Orientação

ORIENTADOR

Frederico José Prata Rente Reis Afonso

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

Fernando José Parracho Lau

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado