Modelo numérico para simulação da resposta aeroelástica de asas fixas.

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dc.contributorBelo, Eduardo Morgado
dc.creatorBenini, Guilherme Ribeiro
dc.date2002-06-28
dc.date2003-04-28
dc.date.accessioned2017-11-15T11:15:19Z
dc.date.available2017-11-15T11:15:19Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionUm modelo numérico para simulação da resposta aeroelástica de asas fixas é proposto. A estratégia adotada no trabalho é a de tratar a aerodinâmica e a dinâmica estrutural separadamente e então acoplá-las na equação de movimento. A caracterização dinâmica de uma asa protótipo é feita pelo método dos elementos finitos e a equação de movimento é escrita em função das coordenadas modais. O carregamento aerodinâmico não-estacionário é determinado pelo método de malha de vórtices. A troca de informações entre as malhas estrutural e aerodinâmica é feita através do método de interpolação por splines de superfície e a equação de movimento é resolvida iterativamente no domínio do tempo, utilizando-se um método preditor-corretor. As teorias de aerodinâmica, dinâmica estrutural e do acoplamento entre elas são apresentadas separadamente, juntamente com os respectivos resultados obtidos. A resposta aeroelástica da asa protótipo é representada por curvas de deslocamentos modais em função do tempo para várias velocidades de vôo e a ocorrência de flutter é verificada quando estas curvas divergem (i.e. as amplitudes aumentam progressivamente). Transformadas de Fourier destas curvas mostram o acoplamento de freqüências característico do fenômeno de flutter.
dc.descriptionA numerical model for the simulation of the aeroelastic response of fixed wings is proposed. The methodology used in the work is to treat the aerodynamic and the structural dynamics separately and then couple them in the equation of motion. The dynamic characterization of a prototype wing is done by the finite element method and the equation of motion is written in modal coordinates. The unsteady aerodynamic loads are predicted using the vortex lattice method. The exchange of information between the aerodynamic and structural meshes is done by the surface splines interpolation scheme, and the equation of motion is solved interactively in the time domain, employing a predictor-corrector method. The aerodynamic and structural dynamics theories, and the methodology to couple them, are described separately, together with the corresponding obtained results. The aeroelastic response of the prototype wing is represented by time histories of the modal coordinates for different airspeeds, and the flutter occurrence is verified when the time histories diverge (i.e. the amplitudes keep growing). Fast Fourier Transforms of these time histories show the coupling of frequencies, typical of the flutter phenomenon.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18135/tde-14112002-193200/
dc.identifierdoi:10.11606/D.18.2002.tde-14112002-193200
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/597
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectaerodinâmica não-estacionária
dc.subjectaeroelasticidade
dc.subjectflutter
dc.subjectmétodo de malha de vórtices
dc.subjectaeroelasticity
dc.subjectunsteady aerodynamics
dc.subjectvortex lattice method
dc.titleModelo numérico para simulação da resposta aeroelástica de asas fixas.
dc.titleNumerical model for the simulation of the aeroelastic response of fixed wings.
dc.typeDissertação de Mestrado
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Teses e Dissertações (BDTD USP)