Dissertação

{pt_PT=Static and Dynamic Characterization of a Flexible Scaled Joined Wing UAV} {} CONFIRMED

{pt=Aeronaves de elevada altitude e longa autonomia são capazes de fornecer dados de vigilância revolucionários sobre vastas áreas territoriais, quando equipados com sensores avançados. À medida que o seu uso se torna generalizado, aumentará a necessidade de autonomia adicional, assim como de uma melhorada capacidade para incorporar sensores, o que faz com que os designers neste momento explorem configurações não convencionais para cumprir estas exigências. Uma dessas configurações é a joined-wing, que une as asas dianteira e traseira numa forma losangular. Um exemplo é o conceito Boeing Joined-Wing. Embora este ofereça benefícios no campo da eficiência aerodinâmica, peso estrutural, e potencial para incorporação de sensores, o design estrutural requer uma consideração cuidada do buckling elástico resultante da asa traseira suportar parte da carga estrutural da asa dianteira. Foi mostrado que este fenómeno é não-linear. O comportamento da aeronave perante rajadas severas é provavelmente a condição de design crítica, com a interacção do sistema de controlo de voo, sob a forma de Gust Load Alleviation (GLA), a desempenhar um papel chave na minimização das cargas estruturais. O University of Victoria Center for Aerospace Research (UVic-CfAR) construiu um UAV de asas flexíveis, baseado no conceito da Boeing, com uma envergadura de três metros. O objectivo é validar o comportamento não-linear em voo. O objectivo principal desta tese é levar a cabo testes de vibração no solo, caracterizando as propriedades dinâmicas deste veículo. Os resultados experimentais são utilizados para caracterizar a dinâmica modal da aeronave, e para validar e actualizar os modelos numéricos., en=High Altitude and Long Endurance (HALE) aircraft can provide revolutionary intelligence, surveillance and reconnaissance (ISR) information over vast geographic areas when equipped with advanced sensor packages. As their use becomes widespread, the demand for additional range, endurance and capability will increase and designers are exploring non-conventional configurations to meet the increasing demands. One such configuration is the joined-wing, that typically connects the front and aft wings in a diamond like planform. An example is the Boeing Joined-Wing concept. While this configuration offers potential benefits in aerodynamic efficiency, structural weight, and sensing capabilities, structural design requires careful consideration of elastic buckling resulting from the aft wing supporting part of the forward wing structural loading. It has been shown already that this is a nonlinear phenomenon. Severe gust encounter is likely to be the critical design condition, with flight control system interaction in the form of Gust Load Alleviation (GLA) playing a key role in minimizing the structural loads. The University of Victoria Center for Aerospace Research (UVic-CfAR) has built a 3-meter span scaled and flexible wing UAV based on the Boeing design. The goal is to validate the nonlinear structural behavior in flight. The main objective of this thesis is to perform Ground Vibration Tests (GVT), characterizing the dynamic properties of the scaled flight vehicle. Results from the experimental tests are used to characterize the modal dynamics of the aircraft, and to validate and update the numerical models. The GVT results are an important step towards a safe flight test program.}
{pt=Joined-Wing, Testes de Vibração no Solo, Análise Modal Experimental, Actualização de Modelos EF, en=Joined-Wing, Ground Vibration Testing, Experimental Modal Analysis, FE Model Update}

Novembro 27, 2017, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Enrico Cestino

Politecnico di Torino

Professor Associado

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado