'EDUFU - Editora da Universidade Federal de Uberlandia'
Doi
Abstract
O estudo desta dissertação apresenta também um compilado exclusivo no idioma português do desenvolvimento e implementação do método Doublet Lattice, que pode ser útil para estudantes e pesquisadores em aerodinâmica não-estacionária.In aeronautical industry the flutter phenomenon has a great importance and need to be investigated, since it can lead to catastrophes. Thus, the constant requirements for high-performance structures turns flutter a design metric for the optimization of aeroelastic performance. In this sense, the current solutions for optimal aeroelastic performance, involves passive or active aeroelastic control. Commonly, the techniques for passive control involves the use of anisotropic materials to affect aerodynamic and structural performance in a beneficial way. In order to achieve flutter suppression, the use of viscoelastic materials aims to improve aeroelastic performance, due to its high structural damping.
The focus of this work was developed a methodology to study aeronautical structures using an implemented Doublet-Lattice Method (DLM) program to provide unsteady aerodynamics loads at a low computational cost. The program aims to be a reliable tool to investigate the feasibility of the application of viscoelastic materials in flutter suppression. A plate-like wing model is used to investigate the influence of viscoelastic treatment, on the form of a sandwich plate, in the aeroelastic stability considering subsonic flow. Finally, the influence of the viscoelastic treatment on the proposed structure was evaluated as well as the influence of environmental and operational parameters in the critical flutter velocity.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoDissertação (Mestrado)O flutter é um fenômeno aeroelástico que está sempre em atenção no projeto de aeronaves. A constante busca por soluções aeroelásticas de alto desempenho torna o flutter uma métrica importante nos requisitos de otimização do projeto. Neste sentido, a indústria aeronáutica tem visado soluções para fornecer um desempenho aeroelástico ótimo, por meio da supressão do fenômeno por vias de controle ativo ou passivo. O uso de técnicas de controle passivo comumente envolve a aplicação de materiais que sejam benéficos ao desempenho aerodinâmico e estrutural. De tal maneira, o emprego de materiais viscoelásticos pode ser uma solução viável para aumentar a eficiência aeroelástica do sistema, devido à sua grande capacidade de amortecimento estrutural.
O foco deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia de análise da estabilidade de sistemas de interesse aeronáutico e implementação do método doublet lattice (DLM) como uma ferramenta de cálculo, para prover estimativas com baixo custo computacional de cargas aerodinâmicas complexas para superfícies sustentadoras. Além do mais, o trabalho apresenta uma contribuição ao estudo de sistemas aeroviscoelásticos, empregando a modelagem aerodinâmica pelo DLM, para estudar a viabilidade de aplicação de materiais viscoelásticos no controle aeroelástico de sistemas estruturais representativos de asas, do tipo placas sanduíches finas, sujeitas a fluxos subsônicos. A influência do tratamento viscoelástico para a estrutura proposta é avaliada, bem como a influência de parâmetros operacionais e ambientais sobre a velocidade crítica de flutter
