Supresión Activa de Flutter de Estructuras de Antena de Piel Inteligente con Sensores y Actuadores Piezoeléctricos
Autores: Lee, Chang-Yull; Kim, Ji-Hwan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Supresión Activa de Flutter de Estructuras de Antena de Piel Inteligente con Sensores y Actuadores Piezoeléctricos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Piel inteligente
Estructura de antena
Sensores piezoeléctricos
Control de aleteo
Polímero dieléctrico
Presiones aerodinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se investiga una estructura de antena de piel inteligente para el control activo del aleteo con sensores y actuadores piezoeléctricos. La antena de piel está diseñada como una estructura sándwich de múltiples capas con un polímero dieléctrico para desempeñar el papel de antena o estructuras de radar. Las ecuaciones gobernantes se desarrollan de acuerdo con la teoría de deformación por corte de primer orden, y se utilizan las relaciones de deformación-desplazamiento de von Karman para la no linealidad geométrica moderada. Para considerar el flujo de aire supersónico, se aplica la teoría del pistón de primer orden para las presiones aerodinámicas. El método del regulador cuadrático lineal (LQR) se aplica como un algoritmo de control, y se estudia el método de Newmark para obtener los resultados numéricos. En el presente estudio, se discuten en detalle los efectos de la colocación y la forma de los parches piezoeléctricos en el control del aleteo del modelo. Además, los resultados numéricos muestran que el modelo de antena de piel puede suprimir eficazmente los comportamientos de aleteo del panel del modelo, y se obtienen condiciones óptimas de los parches piezoeléctricos para las estructuras de antena de piel.
Descripción
Se investiga una estructura de antena de piel inteligente para el control activo del aleteo con sensores y actuadores piezoeléctricos. La antena de piel está diseñada como una estructura sándwich de múltiples capas con un polímero dieléctrico para desempeñar el papel de antena o estructuras de radar. Las ecuaciones gobernantes se desarrollan de acuerdo con la teoría de deformación por corte de primer orden, y se utilizan las relaciones de deformación-desplazamiento de von Karman para la no linealidad geométrica moderada. Para considerar el flujo de aire supersónico, se aplica la teoría del pistón de primer orden para las presiones aerodinámicas. El método del regulador cuadrático lineal (LQR) se aplica como un algoritmo de control, y se estudia el método de Newmark para obtener los resultados numéricos. En el presente estudio, se discuten en detalle los efectos de la colocación y la forma de los parches piezoeléctricos en el control del aleteo del modelo. Además, los resultados numéricos muestran que el modelo de antena de piel puede suprimir eficazmente los comportamientos de aleteo del panel del modelo, y se obtienen condiciones óptimas de los parches piezoeléctricos para las estructuras de antena de piel.