logo móvil
Contáctanos

Análisis de bifurcación y fenómeno de adherencia para sistemas de rotor-nacelle no tripulados con la presencia de no linealidad estructural multisegmentada

Autores: Quintana, Anthony; Saunders, Brian Evan; Vasconcellos, Rui; Abdelkefi, Abdessattar

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis de bifurcación y fenómeno de adherencia para sistemas de rotor-nacelle no tripulados con la presencia de no linealidad estructural multisegmentada


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Fenómeno
Aeroelástico
Oscilaciones
Multisegmentado
Rigideces
Juego libre

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El flutter de remolino es un fenómeno causado por una inestabilidad aeroelástica, que provoca que las oscilaciones se propaguen en aeronaves tipo rotor-nacelle tripuladas o no tripuladas. En las condiciones donde están presentes juegos libres multisegmentados, comportamientos complejos pueden dominar estas oscilaciones y llevar a consecuencias desastrosas. Este estudio investiga un sistema rotor-nacelle con rigideces multisegmentadas y un espacio de juego libre para abarcar las influencias del mundo real en las aeronaves. El modelo matemático de aerodinámica considera una aplicación cuasi-estacionaria de la teoría de tiras a lo largo de cada pala para delinear las fuerzas externas que se aplican. Luego se utiliza un diagrama de cuerpo libre para incorporar los términos de rigidez estructural y amortiguamiento, considerando el juego libre multisegmentado en la matriz de rigidez estructural. Se investigan y caracterizan múltiples respuestas estructurales del sistema definido para determinar la influencia de las rigideces multisegmentadas simétricas y asimétricas variables con parámetros de espacio de juego variables, incluyendo una ruta para la investigación de impactos. Los hallazgos se caracterizan utilizando retratos de fase, mapas de Poincaré, historias temporales y cuencas de atracción. Se encuentra que bajo estas condiciones, las influencias estructurales pueden llevar a oscilaciones aperiódicas con la existencia de bifurcaciones de roce. Además, estos resultados revelan que bajo ciertas condiciones y altas velocidades de flujo libre, el fenómeno de adherencia se vuelve evidente, lo cual depende fuertemente de la fuerza de la representación multisegmentada, sus tamaños de espacio de juego y su simetría. Por último, un estudio de ruta hacia el impacto muestra la fuerte influencia acoplada entre el cabeceo y el guiñada cuando se aplican condiciones asimétricas y la posible presencia de bifurcaciones de roce-deslizamiento. Las simulaciones numéricas realizadas en este estudio pueden formar una base para que los diseñadores de drones creen sistemas rotor-nacelle fiables resistentes al flutter de remolino causado por efectos de juego libre.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro