Sobre la aeroelasticidad del ala de polimorfismo de envergadura activa y cabeceo pasivo: un estudio paramétrico
Autores: Haider, Zawar; Ajaj, Rafic M.; Seneviratne, Lakmal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sobre la aeroelasticidad del ala de polimorfismo de envergadura activa y cabeceo pasivo: un estudio paramétrico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aeroelástico
Ala polimórfica
Extensión de envergadura
Variación de cabeceo
Resorte torsional
Análisis aeroelástico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un análisis aeroelástico de un ala polimórfica capaz de extensión activa de envergadura y variación pasiva de inclinación. El ala se divide en dos segmentos: un segmento interno responsable de la extensión/retracción de la envergadura y un segmento externo capaz de variación de inclinación. Los dos segmentos están conectados a través de un viga superpuesta y un resorte torsional. Se desarrolla un modelo aeroelástico de elementos finitos donde la estructura del ala se discretiza en elementos de viga de Euler-Bernoulli y las cargas aerodinámicas se calculan utilizando el modelo no estacionario de Theodorsen. Se lleva a cabo un análisis paramétrico exhaustivo con y sin extensión de envergadura para analizar el efecto de la variación de parámetros de diseño críticos, como la posición del eje elástico de la sección externa y la rigidez del resorte torsional, y se estudian las condiciones para fenómenos aeroelásticos de flutter y divergencia. Se realiza un análisis de carga por ráfagas para cuantificar la capacidad del mecanismo de torsión pasiva del ala externa para aliviar cargas. Finalmente, se lleva a cabo un análisis no lineal reemplazando el resorte torsional lineal por un resorte cúbico no lineal para estudiar los efectos del endurecimiento y ablandamiento cúbico en la aeroelasticidad del ala polimórfica.
Descripción
Este documento presenta un análisis aeroelástico de un ala polimórfica capaz de extensión activa de envergadura y variación pasiva de inclinación. El ala se divide en dos segmentos: un segmento interno responsable de la extensión/retracción de la envergadura y un segmento externo capaz de variación de inclinación. Los dos segmentos están conectados a través de un viga superpuesta y un resorte torsional. Se desarrolla un modelo aeroelástico de elementos finitos donde la estructura del ala se discretiza en elementos de viga de Euler-Bernoulli y las cargas aerodinámicas se calculan utilizando el modelo no estacionario de Theodorsen. Se lleva a cabo un análisis paramétrico exhaustivo con y sin extensión de envergadura para analizar el efecto de la variación de parámetros de diseño críticos, como la posición del eje elástico de la sección externa y la rigidez del resorte torsional, y se estudian las condiciones para fenómenos aeroelásticos de flutter y divergencia. Se realiza un análisis de carga por ráfagas para cuantificar la capacidad del mecanismo de torsión pasiva del ala externa para aliviar cargas. Finalmente, se lleva a cabo un análisis no lineal reemplazando el resorte torsional lineal por un resorte cúbico no lineal para estudiar los efectos del endurecimiento y ablandamiento cúbico en la aeroelasticidad del ala polimórfica.