Reducción de las Amplitudes Máximas de las Vibraciones Forzadas de un Brazo de Cuadcoptero Utilizando un Adaptador de Perfil Aerodinámico
Autores: Tofan-Negru, Andra; tefan, Amado; Casapu, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Reducción de las Amplitudes Máximas de las Vibraciones Forzadas de un Brazo de Cuadcoptero Utilizando un Adaptador de Perfil Aerodinámico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Investigación
Brazo de cuadricóptero
Adaptadores aerodinámicos
Análisis de respuesta dinámica
Simulaciones numéricas
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Esta investigación se centra en el análisis de la respuesta dinámica de un brazo de cuadricóptero sin un adaptador montado y con adaptadores de perfil aerodinámico montados para mejorar el rendimiento del dron. Se simularon nueve adaptadores diferentes para evaluar su impacto en el comportamiento dinámico del brazo durante varios regímenes de operación del motor. Se analizó la distribución de la fuerza de presión del flujo de aire alrededor del brazo del cuadricóptero para determinar la configuración óptima del adaptador. Las simulaciones numéricas revelaron la mejor geometría para el adaptador, que redujo significativamente las amplitudes de desplazamiento máximo en comparación con el brazo sin adaptador. El estudio también examinó los efectos del desequilibrio estático del conjunto rotor-helice, lo que llevó al cálculo de un valor de excentricidad de 0.022 mm para la aplicación de la fuerza inercial. Las pruebas experimentales validaron los hallazgos numéricos, con mediciones de vibrometría láser que confirmaron respuestas dinámicas mejoradas con el Adaptador 8 en la mayoría de los regímenes de operación. En general, el estudio muestra las ventajas de utilizar mejores diseños aerodinámicos en los brazos de cuadricópteros para mejorar la estabilidad y el rendimiento, contribuyendo a los avances en la tecnología de drones a través de diseños estructurales mejorados.
Descripción
Esta investigación se centra en el análisis de la respuesta dinámica de un brazo de cuadricóptero sin un adaptador montado y con adaptadores de perfil aerodinámico montados para mejorar el rendimiento del dron. Se simularon nueve adaptadores diferentes para evaluar su impacto en el comportamiento dinámico del brazo durante varios regímenes de operación del motor. Se analizó la distribución de la fuerza de presión del flujo de aire alrededor del brazo del cuadricóptero para determinar la configuración óptima del adaptador. Las simulaciones numéricas revelaron la mejor geometría para el adaptador, que redujo significativamente las amplitudes de desplazamiento máximo en comparación con el brazo sin adaptador. El estudio también examinó los efectos del desequilibrio estático del conjunto rotor-helice, lo que llevó al cálculo de un valor de excentricidad de 0.022 mm para la aplicación de la fuerza inercial. Las pruebas experimentales validaron los hallazgos numéricos, con mediciones de vibrometría láser que confirmaron respuestas dinámicas mejoradas con el Adaptador 8 en la mayoría de los regímenes de operación. En general, el estudio muestra las ventajas de utilizar mejores diseños aerodinámicos en los brazos de cuadricópteros para mejorar la estabilidad y el rendimiento, contribuyendo a los avances en la tecnología de drones a través de diseños estructurales mejorados.