Un Modelo Híbrido de Orden Reducido para el Análisis Aeroelástico de Alas Flexibles Subsonicas-Una Evaluación Paramétrica
Autores: Berci, Marco; Cavallaro, Rauno
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Un Modelo Híbrido de Orden Reducido para el Análisis Aeroelástico de Alas Flexibles Subsonicas-Una Evaluación Paramétrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Aeroelástico
Alas
Formulación cuasi-analítica
Aerodinámica no estacionaria
Dinámica estructural
Modelo de orden reducido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un modelo híbrido de orden reducido para el análisis aeroelástico de alas flexibles subsónicas con planform arbitrario dentro de una formulación cuasi-analítica generalizada, donde se considera una viga esbelta como el modelo de dinámica estructural lineal. Se propone una teoría de tiras modificada para modelar la aerodinámica no estacionaria del ala en flujo incompresible, donde la teoría de perfil delgado se corrige mediante un modelo de mayor fidelidad para tener en cuenta los efectos tridimensionales tanto en la distribución como en la deficiencia de la carga aérea seccional. Dada una unidad de ángulo de ataque, se adoptan expresiones aproximadas para la disminución y acumulación de la sustentación dentro de un marco lineal, donde los dos efectos se calculan por separado y luego se combinan. Finalmente, se emplea un enfoque modal para escribir las ecuaciones de movimiento generalizadas en forma de espacio de estados. Se obtuvieron resultados numéricos que se discutieron críticamente para el análisis de estabilidad aeroelástica de un ala rectangular uniforme, con respecto a los parámetros aerodinámicos y estructurales relevantes. El modelo híbrido propuesto proporciona sólidos conocimientos teóricos y es adecuado como una herramienta aeroelástica paramétrica de orden reducido eficiente para el diseño y optimización multidisciplinarios preliminares de alas flexibles en el régimen subsónico.
Descripción
Se presenta un modelo híbrido de orden reducido para el análisis aeroelástico de alas flexibles subsónicas con planform arbitrario dentro de una formulación cuasi-analítica generalizada, donde se considera una viga esbelta como el modelo de dinámica estructural lineal. Se propone una teoría de tiras modificada para modelar la aerodinámica no estacionaria del ala en flujo incompresible, donde la teoría de perfil delgado se corrige mediante un modelo de mayor fidelidad para tener en cuenta los efectos tridimensionales tanto en la distribución como en la deficiencia de la carga aérea seccional. Dada una unidad de ángulo de ataque, se adoptan expresiones aproximadas para la disminución y acumulación de la sustentación dentro de un marco lineal, donde los dos efectos se calculan por separado y luego se combinan. Finalmente, se emplea un enfoque modal para escribir las ecuaciones de movimiento generalizadas en forma de espacio de estados. Se obtuvieron resultados numéricos que se discutieron críticamente para el análisis de estabilidad aeroelástica de un ala rectangular uniforme, con respecto a los parámetros aerodinámicos y estructurales relevantes. El modelo híbrido propuesto proporciona sólidos conocimientos teóricos y es adecuado como una herramienta aeroelástica paramétrica de orden reducido eficiente para el diseño y optimización multidisciplinarios preliminares de alas flexibles en el régimen subsónico.