Control Aeroelástico Pasivo de un Perfil Aerodinámico Cercano al Suelo con un Absorbente de Vibraciones No Lineal
Autores: Dhital, Kailash; Chouvion, Benjamin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control Aeroelástico Pasivo de un Perfil Aerodinámico Cercano al Suelo con un Absorbente de Vibraciones No Lineal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estudio
Técnica de control pasivo
Efectos aeroelásticos
Ala
Efecto suelo
Absorbedor de vibraciones sintonizado no lineal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio explora el uso de una técnica de control pasivo para mitigar los efectos aeroelásticos en un ala que opera cerca del suelo. Se establece un modelo aeroelástico, basado en una sección típica de perfil alar, equipado con un absorbedor de vibraciones sintonizado no lineal (NLTVA), para estudiar las interacciones entre la dinámica del perfil alar, la aerodinámica y los mecanismos de disipación de energía no lineales. La no linealidad geométrica se incorpora en la dinámica del perfil alar para tener en cuenta posibles grandes deflexiones y rotaciones del ala. El flujo se modela en base al método de vórtices discretos no lineales y no estacionarios, simulando el efecto del suelo mediante el método de imagen espejo. Se realizan análisis de estabilidad para estudiar la influencia de los parámetros del NLTVA en la mitigación del flutter y el comportamiento de bifurcación del perfil alar cerca del suelo. Los resultados numéricos demuestran que el NLTVA retrasa efectivamente el inicio del flutter y promueve una bifurcación supercrítica en presencia del efecto del suelo. Sintonizar óptimamente los parámetros lineales del NLTVA aumenta significativamente la velocidad de flutter, mientras que seleccionar el parámetro no lineal óptimo es clave para prevenir un comportamiento subcrítico cerca del suelo y reducir la amplitud de las oscilaciones del ciclo límite post-flutter. En general, este estudio destaca el potencial del NLTVA para mejorar la estabilidad aeroelástica de los vehículos voladores con alas altamente flexibles, especialmente bajo la influencia de los efectos del suelo durante el despegue y el aterrizaje.
Descripción
Este estudio explora el uso de una técnica de control pasivo para mitigar los efectos aeroelásticos en un ala que opera cerca del suelo. Se establece un modelo aeroelástico, basado en una sección típica de perfil alar, equipado con un absorbedor de vibraciones sintonizado no lineal (NLTVA), para estudiar las interacciones entre la dinámica del perfil alar, la aerodinámica y los mecanismos de disipación de energía no lineales. La no linealidad geométrica se incorpora en la dinámica del perfil alar para tener en cuenta posibles grandes deflexiones y rotaciones del ala. El flujo se modela en base al método de vórtices discretos no lineales y no estacionarios, simulando el efecto del suelo mediante el método de imagen espejo. Se realizan análisis de estabilidad para estudiar la influencia de los parámetros del NLTVA en la mitigación del flutter y el comportamiento de bifurcación del perfil alar cerca del suelo. Los resultados numéricos demuestran que el NLTVA retrasa efectivamente el inicio del flutter y promueve una bifurcación supercrítica en presencia del efecto del suelo. Sintonizar óptimamente los parámetros lineales del NLTVA aumenta significativamente la velocidad de flutter, mientras que seleccionar el parámetro no lineal óptimo es clave para prevenir un comportamiento subcrítico cerca del suelo y reducir la amplitud de las oscilaciones del ciclo límite post-flutter. En general, este estudio destaca el potencial del NLTVA para mejorar la estabilidad aeroelástica de los vehículos voladores con alas altamente flexibles, especialmente bajo la influencia de los efectos del suelo durante el despegue y el aterrizaje.