Verificación de un Método de Simulación Numérica de Flutter de Cuerpo Libre Basado en Parámetros de Influencia Principal
Autores: Lei, Pengxuan; Guo, Hongtao; LYu, Binbin; Chen, Dehua; Yu, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Verificación de un Método de Simulación Numérica de Flutter de Cuerpo Libre Basado en Parámetros de Influencia Principal
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Perfil aerodinámico
Ala de vuelo
Método CFD
Ecuaciones de Navier-Stokes
Características de flutter
Rigidez del modo de flexión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
Las características de flutter de libertad del cuerpo de un perfil alar y un modelo de avión de ala de mosca se calcularon basándose en un método de CFD para las ecuaciones de Navier-Stokes. En primer lugar, se derivó un modelo dinámico de acoplamiento elástico rígido de un perfil alar bidimensional con una condición de contorno libre-libre en un marco inercial y se desacopló en modo de cuerpo rígido y modo elástico. En el método de acoplamiento fluido-sólido, el cuerpo rígido se ajustó restando la fuerza aerodinámica generalizada en estado estacionario de la ecuación dinámica estructural. Las características de flutter se predijeron mediante el método de rigidez variable a un número de Mach y altitud de vuelo fijos. Finalmente, se realizó la validación de las características de flutter de libertad del cuerpo predichas a través de una comparación de soluciones teóricas basadas en un modelo aerodinámico no estacionario de Theodorsen para el perfil alar y resultados experimentales para un modelo de avión de ala de mosca. Se analizó brevemente el mecanismo de la influencia de la rigidez del modo de flexión y la posición del centro de gravedad en las características de flutter de libertad del cuerpo.
Descripción
Las características de flutter de libertad del cuerpo de un perfil alar y un modelo de avión de ala de mosca se calcularon basándose en un método de CFD para las ecuaciones de Navier-Stokes. En primer lugar, se derivó un modelo dinámico de acoplamiento elástico rígido de un perfil alar bidimensional con una condición de contorno libre-libre en un marco inercial y se desacopló en modo de cuerpo rígido y modo elástico. En el método de acoplamiento fluido-sólido, el cuerpo rígido se ajustó restando la fuerza aerodinámica generalizada en estado estacionario de la ecuación dinámica estructural. Las características de flutter se predijeron mediante el método de rigidez variable a un número de Mach y altitud de vuelo fijos. Finalmente, se realizó la validación de las características de flutter de libertad del cuerpo predichas a través de una comparación de soluciones teóricas basadas en un modelo aerodinámico no estacionario de Theodorsen para el perfil alar y resultados experimentales para un modelo de avión de ala de mosca. Se analizó brevemente el mecanismo de la influencia de la rigidez del modo de flexión y la posición del centro de gravedad en las características de flutter de libertad del cuerpo.