Análisis de estabilidad aero-termo-elástica no lineal de un panel curvo en flujo supersónico basado en variedades inerciales aproximadas
Autores: Kang, Wei; Liang, Kang; Chen, Bingzhou; Hu, Shilin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de estabilidad aero-termo-elástica no lineal de un panel curvo en flujo supersónico basado en variedades inerciales aproximadas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
No lineal
Aero-termo-elástico
Flujo supersónico
Principio de Hamilton
Método de Galerkin
Región de estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Se analiza numéricamente la estabilidad de un panel aero-termo-elástico no lineal en flujo supersónico. A la luz del principio de Hamilton, se establece la ecuación de movimiento gobernante para un panel aero-termo-elástico bidimensional teniendo en cuenta la no linealidad geométrica y el efecto de curvatura. Acoplando con la vibración del panel, se evalúa la presión aerodinámica mediante la teoría del pistón supersónico de primer orden y la carga aerotérmica se aproxima mediante la teoría cuasi-estacionaria del estrés térmico. Se deduce un método de Galerkin basado en variedades inerciales aproximadas para el modelado dinámico de baja dimensión. Se discute la eficiencia del método. Finalmente, se presentan las regiones de estabilidad complejas del sistema dentro del espacio paramétrico. Se encuentra la bifurcación de Hopf durante el inicio del flutter a medida que aumenta la presión dinámica. El aumento de temperatura impone un efecto significativo en la región de estabilidad del panel. Dado que los parámetros materiales del panel (módulo de elasticidad y coeficiente de expansión térmica en este caso) son función de la temperatura, el panel tiende a perder su estabilidad a medida que la temperatura aumenta.
Descripción
Se analiza numéricamente la estabilidad de un panel aero-termo-elástico no lineal en flujo supersónico. A la luz del principio de Hamilton, se establece la ecuación de movimiento gobernante para un panel aero-termo-elástico bidimensional teniendo en cuenta la no linealidad geométrica y el efecto de curvatura. Acoplando con la vibración del panel, se evalúa la presión aerodinámica mediante la teoría del pistón supersónico de primer orden y la carga aerotérmica se aproxima mediante la teoría cuasi-estacionaria del estrés térmico. Se deduce un método de Galerkin basado en variedades inerciales aproximadas para el modelado dinámico de baja dimensión. Se discute la eficiencia del método. Finalmente, se presentan las regiones de estabilidad complejas del sistema dentro del espacio paramétrico. Se encuentra la bifurcación de Hopf durante el inicio del flutter a medida que aumenta la presión dinámica. El aumento de temperatura impone un efecto significativo en la región de estabilidad del panel. Dado que los parámetros materiales del panel (módulo de elasticidad y coeficiente de expansión térmica en este caso) son función de la temperatura, el panel tiende a perder su estabilidad a medida que la temperatura aumenta.