Modelado y Análisis Aeroelástico Variable en el Tiempo de un Ala que se Deforma Rápidamente
Autores: Zhang, Liqi; Zhao, Yonghui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado y Análisis Aeroelástico Variable en el Tiempo de un Ala que se Deforma Rápidamente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Rotacional
Ala de misil
Modelo aeroelástico
Proceso de transformación
Características de flutter
Respuestas transitorias
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las alas de misiles de barrido variable rotacional avanzado requieren la capacidad de desplegarse y retraerse rápidamente y alcanzar la posición designada. Por lo tanto, el establecimiento de un modelo aeroelástico efectivo que varíe en el tiempo de un ala de misil en rotación es un requisito previo para realizar un análisis de respuesta transitoria durante el proceso de morfología rápida. En este documento, el modelo de elementos finitos del ala en la configuración fija se combina con el método del marco flotante para describir las pequeñas deformaciones elásticas y los grandes desplazamientos del cuerpo rígido del ala, respectivamente. Combinando el modelo dinámico estructural con la teoría del pistón supersónico, se establece un modelo aeroelástico no lineal y variable en el tiempo de un ala de misil que experimenta el proceso de morfología rápida. Se discute un método para la determinación en tiempo real de la superficie de sustentación variable en el tiempo durante la morfología. Basado en las ecuaciones de movimiento aeroelásticas propuestas, se obtienen las características de aleteo del ala en diferentes ángulos de barrido. Se estudian las influencias de la constante del resorte del actuador, la relación de amortiguamiento durante las etapas de morfología y post-bloqueo, así como el término cuadrático de velocidad en las ecuaciones aeroelásticas, sobre las respuestas transitorias del sistema. Los resultados de la simulación muestran que las características de aleteo del ala están muy influenciadas por el ángulo de barrido. Además, se encuentra el fenómeno de salto en la velocidad de aleteo debido al cambio de modos de aleteo con el aumento del ángulo de barrido. Las simulaciones de morfología demuestran que las respuestas aeroelásticas transitorias ocurren principalmente en la etapa de post-bloqueo, por lo que se necesita prestar mucha más atención a las vibraciones post-bloqueo. Además, bajo los parámetros de simulación dados, el término cuadrático de velocidad no lineal tiene poco efecto en las respuestas transitorias del sistema. Este estudio proporciona un método eficiente para predecir las respuestas aeroelásticas transitorias de un ala de barrido variable rotacional.
Descripción
Las alas de misiles de barrido variable rotacional avanzado requieren la capacidad de desplegarse y retraerse rápidamente y alcanzar la posición designada. Por lo tanto, el establecimiento de un modelo aeroelástico efectivo que varíe en el tiempo de un ala de misil en rotación es un requisito previo para realizar un análisis de respuesta transitoria durante el proceso de morfología rápida. En este documento, el modelo de elementos finitos del ala en la configuración fija se combina con el método del marco flotante para describir las pequeñas deformaciones elásticas y los grandes desplazamientos del cuerpo rígido del ala, respectivamente. Combinando el modelo dinámico estructural con la teoría del pistón supersónico, se establece un modelo aeroelástico no lineal y variable en el tiempo de un ala de misil que experimenta el proceso de morfología rápida. Se discute un método para la determinación en tiempo real de la superficie de sustentación variable en el tiempo durante la morfología. Basado en las ecuaciones de movimiento aeroelásticas propuestas, se obtienen las características de aleteo del ala en diferentes ángulos de barrido. Se estudian las influencias de la constante del resorte del actuador, la relación de amortiguamiento durante las etapas de morfología y post-bloqueo, así como el término cuadrático de velocidad en las ecuaciones aeroelásticas, sobre las respuestas transitorias del sistema. Los resultados de la simulación muestran que las características de aleteo del ala están muy influenciadas por el ángulo de barrido. Además, se encuentra el fenómeno de salto en la velocidad de aleteo debido al cambio de modos de aleteo con el aumento del ángulo de barrido. Las simulaciones de morfología demuestran que las respuestas aeroelásticas transitorias ocurren principalmente en la etapa de post-bloqueo, por lo que se necesita prestar mucha más atención a las vibraciones post-bloqueo. Además, bajo los parámetros de simulación dados, el término cuadrático de velocidad no lineal tiene poco efecto en las respuestas transitorias del sistema. Este estudio proporciona un método eficiente para predecir las respuestas aeroelásticas transitorias de un ala de barrido variable rotacional.