Sensado de Forma para un Ala Compuesta de UAV: Comparación Numérica entre el Método Modal y la Teoría de Desplazamiento de Ko
Autores: Valoriani, Filippo; Esposito, Marco; Gherlone, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sensado de Forma para un Ala Compuesta de UAV: Comparación Numérica entre el Método Modal y la Teoría de Desplazamiento de Ko
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sensado de forma
Campo de desplazamiento
Monitoreo de salud estructural
Estructuras de aeronaves
Teoría del Desplazamiento de Ko
Método Modal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La detección de formas es la reconstrucción del campo de desplazamiento de una estructura a partir de algunas mediciones discretas de deformación en la superficie y es una tecnología clave para el monitoreo de la salud estructural. El objetivo de este artículo es comparar dos enfoques de detección de formas que han demostrado ser más eficientes, especialmente para aplicaciones en estructuras de aeronaves, en términos de las mediciones de deformación de entrada requeridas: la Teoría del Desplazamiento de Ko y el Método Modal. Un objeto del análisis de detección de formas es el semiala de un UAV multirrotor. Los enfoques se resumen para establecer el marco para la investigación comparativa numérica. Luego, se presenta el UAV multirrotor y se utiliza un modelo de elementos finitos de su semiala para simular la respuesta estática a condiciones de vuelo recto y nivelado. Para un conjunto común de puntos de medición de deformación en la superficie, se comparan la Teoría del Desplazamiento de Ko y el Método Modal en términos de precisión de la deflexión y el ángulo de torsión reconstruidos del semiala. Se demuestra que el Método Modal es más preciso que la Teoría del Desplazamiento de Ko, especialmente para la evaluación del campo de deflexión. Análisis numéricos adicionales muestran que el Método Modal se ve influenciado por el conjunto de formas modales incluidas en el análisis y que se pueden obtener deflexiones reconstruidas excelentes con un número reducido de sensores, evaluando así el enfoque como una herramienta de detección de formas eficiente para aplicaciones reales en estructuras de aeronaves.
Descripción
La detección de formas es la reconstrucción del campo de desplazamiento de una estructura a partir de algunas mediciones discretas de deformación en la superficie y es una tecnología clave para el monitoreo de la salud estructural. El objetivo de este artículo es comparar dos enfoques de detección de formas que han demostrado ser más eficientes, especialmente para aplicaciones en estructuras de aeronaves, en términos de las mediciones de deformación de entrada requeridas: la Teoría del Desplazamiento de Ko y el Método Modal. Un objeto del análisis de detección de formas es el semiala de un UAV multirrotor. Los enfoques se resumen para establecer el marco para la investigación comparativa numérica. Luego, se presenta el UAV multirrotor y se utiliza un modelo de elementos finitos de su semiala para simular la respuesta estática a condiciones de vuelo recto y nivelado. Para un conjunto común de puntos de medición de deformación en la superficie, se comparan la Teoría del Desplazamiento de Ko y el Método Modal en términos de precisión de la deflexión y el ángulo de torsión reconstruidos del semiala. Se demuestra que el Método Modal es más preciso que la Teoría del Desplazamiento de Ko, especialmente para la evaluación del campo de deflexión. Análisis numéricos adicionales muestran que el Método Modal se ve influenciado por el conjunto de formas modales incluidas en el análisis y que se pueden obtener deflexiones reconstruidas excelentes con un número reducido de sensores, evaluando así el enfoque como una herramienta de detección de formas eficiente para aplicaciones reales en estructuras de aeronaves.