Publicação: Identificação do fenômeno aeroelástico de flutter a partir de simulações FSI (fluid-structure interaction)
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::ESTRUTURAS AEROESPACIAIS::AEROELASTICIDADE
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Resumo
As análises aeroelásticas são parte essencial do projeto aeronáutico. É necessário saber se fenômenos aeroelásticos como o flutter estão dentro do envelope de voo, para que catástrofes sejam evitadas. Para isso, muito comum usar o NASTRAN, que utiliza o Método Doublet Lattice como solução aerodinâmica. No entanto, esse método pode não ser o mais adequado aerodinamicamente e a utilização de CFD pode trazer melhores resultados. Nesse contexto, este trabalho propõe a identificação do flutter através de um método FSI (interação fluido-estrutura). Utilizando o software ANSYS, é possível acoplar os módulos estrutural e fluidodinâmico, de maneira a fazer com que o estrutural envie deslocamentos para o fluidodinâmico e o fluidodinâmico envie forças para o estrutural. A partir do sinal de deslocamento temporal em um ponto selecionado, pode-se avaliar o comportamento aeroelástico. Essa metodologia foi aplicada para a geometria da asa AGARD 445.6. Foi possível encontrar o flutter, como esperado, ao se realizar várias simulações com o escoamento a diferentes velocidades.
Abstract
Aeroelastic analyses are an essential part of aeronautical projects. To avoid catastrophes, it is necessary to know if aeroelastic phenomena like flutter are present in the flight envelope. For that, it is common to use NASTRAN. It applies Double Lattice Method as aerodynamic solver. However, this method might not be the most appropriate one aerodynamically and CFD can achieve better results. In this context, this work suggests to identify flutter through FSI method (fluid-structure interaction). Using ANSYS software, it is possible to couple structural and fluid-dynamic modules in order to make the structural send displacements to fluid-dynamic, and the fluid-dynamic send forces to structural. From the displacement temporal sign, on a selected point, the aeroelastic behavior can be evaluated. This methodology was applied on AGARD 445.6 wing. It was possible to find flutter, as expected, by simulating flow on different velocities.
Palavras-chave
Aeroelasticidade, Aeroelasticity, Flutter, Fluido-estrutura, Fluid-structure, AGARD 445.6
Citação
RAMOS, B. P.; RIBEIRO, J. A. G. Identificação do fenômeno aeroelástico de flutter a partir de simulações FSI (fluid-structure interaction). 2018. 78 p. Trabalho de Conclusão de Curso ( Graduação em Engenharia Mecânica ) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018.