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Prueba en túnel de viento de ala voladora de span completo: un estudio de flutter de libertad del cuerpo

Autores: Shi, Pengtao; Liu, Jihai; Gu, Yingsong; Yang, Zhichun; Marzocca, Pier

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Prueba en túnel de viento de ala voladora de span completo: un estudio de flutter de libertad del cuerpo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Prueba experimental
Libertad de movimiento del cuerpo
Prueba en túnel de viento
Ala voladora de span completo
Características de flutter
Dinámica estructural

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con el objetivo de probar experimentalmente el flutter de libertad del cuerpo para un ala voladora flexible de alto aspecto, este documento realiza una prueba de túnel de viento de flutter de libertad del cuerpo en un modelo de flutter de ala voladora de span completo. El contenido de la investigación se resume de la siguiente manera: (1) Se establece el modelo de elementos finitos de span completo y el modelo aeroelástico de un vehículo aéreo no tripulado para la prueba de túnel de viento de flutter de libertad del cuerpo, y se obtienen las dinámicas estructurales y características de flutter de este vehículo a través de análisis teóricos. (2) Basándose en los resultados del análisis teórico preliminar, se completa el diseño y la fabricación de este vehículo, y se identifican las características dinámicas estructurales del vehículo a través de pruebas de vibración en el suelo. Finalmente, se actualiza el modelo de análisis teórico y se obtienen las características de flutter correspondientes. (3) Se diseña e implementa un novedoso sistema de suspensión cuasi-libre capaz de liberar los grados de libertad de cabeceo, inmersión y guiñada en la prueba de flutter del túnel de viento. Se explora la influencia del equilibrio de masa en la nariz sobre los resultados de flutter. El estudio muestra que: (1) El vehículo de prueba puede exhibir flutter de libertad del cuerpo a bajas velocidades del aire, y la velocidad de flutter y las características de amortiguamiento obtenidas son favorables para realizar la prueba de túnel de viento de flutter de libertad del cuerpo. (2) El sistema de suspensión diseñado puede liberar efectivamente los grados de libertad de cabeceo, inmersión y guiñada. La velocidad de flutter medida en la prueba de túnel de viento es de 9.72 m/s, y la frecuencia de flutter es de 2.18 Hz, que concuerdan bien con los resultados teóricos (con una velocidad de flutter de 9.49 m/s y una frecuencia de flutter de 2.03 Hz). (3) Con el aumento del equilibrio de masa en la nariz, la velocidad crítica del flutter de libertad del cuerpo aumenta y la frecuencia de flutter disminuye gradualmente, lo que también concuerda bien con los resultados teóricos correspondientes.

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