Diseño y Optimización de un Modelo de Túnel de Viento Aeroservoelástico
Autores: Dillinger, Johannes K. S.; Meddaikar, Yasser M.; Lübker, Jannis; Pusch, Manuel; Kier, Thiemo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Diseño y Optimización de un Modelo de Túnel de Viento Aeroservoelástico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Combinación
Pasiva
Técnicas de alivio de carga activa
Diseño
Optimización
Fabricación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
A través de la combinación de técnicas de alivio de carga pasiva y activa, este documento presenta el diseño, optimización, fabricación y actualización de un modelo de túnel de viento de compuesto flexible. En un primer paso, partiendo de la especificación de una geometría adecuada de ala y flaps de borde de salida, se han realizado optimizaciones de rigidez aeroelástica pasiva y estática para varias funciones objetivo. El segundo paso de optimización consistió en una discretización de las distribuciones de rigidez continua, resultando en secuencias de apilamiento manufacturables. Para determinar cuál de las funciones objetivo investigadas en la optimización estructural pasiva complementaba de manera más eficiente los esquemas de control activo proyectados, se integraron los modelos de elementos finitos modales condensados en un modelo aeroelástico, que involucraba un controlador dedicado de alivio de carga por ráfagas. Se seleccionó el diseño más prometedor para su fabricación. La representación de elementos finitos podría actualizarse para ajustarse a las frecuencias propias medidas, basándose en la identificación dinámica del modelo. Finalmente, se llevó a cabo una campaña de pruebas en túnel de viento en noviembre de 2018 y los resultados se han examinado en informes separados.
Descripción
A través de la combinación de técnicas de alivio de carga pasiva y activa, este documento presenta el diseño, optimización, fabricación y actualización de un modelo de túnel de viento de compuesto flexible. En un primer paso, partiendo de la especificación de una geometría adecuada de ala y flaps de borde de salida, se han realizado optimizaciones de rigidez aeroelástica pasiva y estática para varias funciones objetivo. El segundo paso de optimización consistió en una discretización de las distribuciones de rigidez continua, resultando en secuencias de apilamiento manufacturables. Para determinar cuál de las funciones objetivo investigadas en la optimización estructural pasiva complementaba de manera más eficiente los esquemas de control activo proyectados, se integraron los modelos de elementos finitos modales condensados en un modelo aeroelástico, que involucraba un controlador dedicado de alivio de carga por ráfagas. Se seleccionó el diseño más prometedor para su fabricación. La representación de elementos finitos podría actualizarse para ajustarse a las frecuencias propias medidas, basándose en la identificación dinámica del modelo. Finalmente, se llevó a cabo una campaña de pruebas en túnel de viento en noviembre de 2018 y los resultados se han examinado en informes separados.