Acoplamiento Fluido-Estructura y Rendimiento Aerodinámico de un Ala de Transformación Multidimensional con Piel de Metestructura Flexible
Autores: Yang, Hui; Jiang, Songcheng; Wang, Yan; Xiao, Hong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Acoplamiento Fluido-Estructura y Rendimiento Aerodinámico de un Ala de Transformación Multidimensional con Piel de Metestructura Flexible
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Ala morphing
Mecanismo esquelético
Ala deformable
Piel flexible
Cargas aerodinámicas
Dinámica de fluidos computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un mecanismo de esqueleto de ala morfable multidimensional con unidades de pirámide triangular de doble cara, que puede realizar una flexión continua variable en la dirección de la envergadura, un giro en la dirección de la envergadura y un barrido. Se diseña una unidad morfable bloqueable, y se analizan sus características de mecanismo/estructura, grado de libertad y la función deformable de su mecanismo de esqueleto de ala deformable. Se propone un tipo de piel flexible para cumplir con los requisitos de rendimiento, que consiste en una metastructura interna y una superficie flexible unida por ambos lados. Luego, se combinan el mecanismo de esqueleto de ala morfable y la piel flexible de metastructura tratada equivalente. Posteriormente, se realiza un análisis de interacción fluido-estructura bidireccional para investigar la influencia de las cargas aerodinámicas en la piel flexible y el mecanismo de esqueleto en diferentes estados de deformación, incluyendo la influencia de la deformación pasiva estructural en las características aerodinámicas del ala morfable. Se emplea el método de dinámica de fluidos computacional para analizar las características aerodinámicas del ala morfable en su estado inicial, así como en tres estados de deformación, y para estudiar su rendimiento aerodinámico en diferentes entornos de vuelo.
Descripción
Se propone un mecanismo de esqueleto de ala morfable multidimensional con unidades de pirámide triangular de doble cara, que puede realizar una flexión continua variable en la dirección de la envergadura, un giro en la dirección de la envergadura y un barrido. Se diseña una unidad morfable bloqueable, y se analizan sus características de mecanismo/estructura, grado de libertad y la función deformable de su mecanismo de esqueleto de ala deformable. Se propone un tipo de piel flexible para cumplir con los requisitos de rendimiento, que consiste en una metastructura interna y una superficie flexible unida por ambos lados. Luego, se combinan el mecanismo de esqueleto de ala morfable y la piel flexible de metastructura tratada equivalente. Posteriormente, se realiza un análisis de interacción fluido-estructura bidireccional para investigar la influencia de las cargas aerodinámicas en la piel flexible y el mecanismo de esqueleto en diferentes estados de deformación, incluyendo la influencia de la deformación pasiva estructural en las características aerodinámicas del ala morfable. Se emplea el método de dinámica de fluidos computacional para analizar las características aerodinámicas del ala morfable en su estado inicial, así como en tres estados de deformación, y para estudiar su rendimiento aerodinámico en diferentes entornos de vuelo.