Comportamiento Dinámico Transitorio de Estructuras Celulares Actuadas por Presión en un Ala en Transformación
Autores: Meyer, Patrick; Lück, Sebastian; Spuhler, Tobias; Bode, Christoph; Hühne, Christian; Friedrichs, Jens; Sinapius, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Comportamiento Dinámico Transitorio de Estructuras Celulares Actuadas por Presión en un Ala en Transformación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aeronave
Resistencia inducida
Alerón morfable
Estructuras celulares activadas por presión
Comportamiento dinámico transitorio del sistema
Velocidad de actuación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los aviones de alto aspecto tienen una resistencia inducida significativamente reducida, pero solo tienen un espacio de instalación limitado para las superficies de control cerca de la punta del ala. Este documento describe una metodología de diseño multidisciplinaria para un alerón morfable que se basa en estructuras celulares activadas por presión (PACS). El enfoque de este trabajo está en el comportamiento dinámico transitorio del alerón multifuncional. Los aspectos de diseño decisivos son la velocidad de actuación, la resistencia a cargas externas y las restricciones preparatorias para una futura prueba en túnel de viento. Se examina la rigidez estructural bajo cargas aerodinámicas variables utilizando un modelo de truss de orden reducido y un análisis de elementos finitos de alta fidelidad. Las simulaciones del flujo interno investigan el proceso de presurización transitoria que limita la respuesta dinámica del actuador. Los autores presentan un modelo de orden reducido basado en la metodología del Pseudo Bond Graph que permite una simulación de flujo eficiente en tiempo y comparan los resultados con simulaciones de dinámica de fluidos computacional. Los hallazgos de este trabajo demuestran una alta resistencia estructural contra fuerzas externas y la viabilidad de altas velocidades de actuación en todo el rango operativo. La investigación futura incorporará la interacción fluido-estructura y la evaluación de la capacidad de alivio de carga.
Descripción
Los aviones de alto aspecto tienen una resistencia inducida significativamente reducida, pero solo tienen un espacio de instalación limitado para las superficies de control cerca de la punta del ala. Este documento describe una metodología de diseño multidisciplinaria para un alerón morfable que se basa en estructuras celulares activadas por presión (PACS). El enfoque de este trabajo está en el comportamiento dinámico transitorio del alerón multifuncional. Los aspectos de diseño decisivos son la velocidad de actuación, la resistencia a cargas externas y las restricciones preparatorias para una futura prueba en túnel de viento. Se examina la rigidez estructural bajo cargas aerodinámicas variables utilizando un modelo de truss de orden reducido y un análisis de elementos finitos de alta fidelidad. Las simulaciones del flujo interno investigan el proceso de presurización transitoria que limita la respuesta dinámica del actuador. Los autores presentan un modelo de orden reducido basado en la metodología del Pseudo Bond Graph que permite una simulación de flujo eficiente en tiempo y comparan los resultados con simulaciones de dinámica de fluidos computacional. Los hallazgos de este trabajo demuestran una alta resistencia estructural contra fuerzas externas y la viabilidad de altas velocidades de actuación en todo el rango operativo. La investigación futura incorporará la interacción fluido-estructura y la evaluación de la capacidad de alivio de carga.