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Caracterização e detecção da não linearidade associada à folga em sistemas aeroelásticos (2012)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: VASCONCELLOS, RUI MARCOS GROMBONE DE - EESC
  • Unidades: EESC
  • Sigla do Departamento: SEM
  • Subjects: AEROELASTICIDADE DE AERONAVES; SISTEMAS NÃO LINEARES; ANÁLISE ESPECTRAL (ANÁLISE DE SÉRIES TEMPORAIS)
  • Language: Português
  • Abstract: A caracterização de não linearidades em aeronaves é fundamental para a solução de problemas aeroelásticos, onde uma relação ótima entre desempenho e segurança é desejável. Sistemas aeroelásticos são inerentemente não lineares. Não linearidades podem ser admitidas no projeto, ou podem surgir a qualquer momento durante a vida útil da aeronave, afetando significativamente a resposta prevista por meios clássicos de análise linear, de forma que instabilidades catastróficas podem ocorrer antes dos limites de operação. Portanto, torna-se importante caracterizar, identificar e incluir tais efeitos não lineares no projeto e desenvolvimento de aeronaves. Neste trabalho, através da utilização de técnicas de análise de séries temporais não lineares e identificação, a não linearidade associada à folga, muito comum em superfícies de comando, é caracterizada de forma a permitir sua detecção em sinais aeroelásticos e inclusão de seus efeitos em modelos. Um modelo matemático de seção típica com folga na superfície de comando é implementado e utilizado para gerar uma base de dados confiável para testar a capacidade dos métodos de análise de séries temporais não lineares. As técnicas são aplicadas também em dados experimentais de uma asa a altos ângulos de ataque, sem um modelo matemático definido, para testar a capacidade de caracterização de comportamentos não lineares. Através de técnicas como reconstrução de espaço de estados, seções de Poincaré e determinação de invariantes, como os maiores expoentes de Lyapunov, os comportamentos e transições são classificados. Finalmente, as técnicas são aplicadas em dados experimentais de seções típicas com dois e três graus de liberdade, com folga no movimentos de torção e na superfície de comando, respectivamente.Os resultados mostram que uma folga pode gerar comportamentos similares aos apresentados por sistemas com não linearidade cúbica hardening em condições periódicas. No entanto, o comportamento subcrítico provocado pela folga, bem como a ocorrência de comportamento não linear mais complexo são características que diferenciam essas não linearidades. Em experimento com três graus de liberdade, a folga é localizada e caracterizada na superfície de comando através das técnicas propostas. Um modelo baseado em uma função aproximante para a folga é utilizado para identificar a resposta experimental e incluir a não linearidade no modelo matemático. Os resultados mostram que o modelo identificado é capaz de reproduzir a maior parte da dinâmica apresentada no experimento
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 08.08.2012
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    How to cite
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    • ABNT

      VASCONCELLOS, Rui Marcos Grombone de; MARQUES, Flávio Donizeti. Caracterização e detecção da não linearidade associada à folga em sistemas aeroelásticos. 2012.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-01102012-105302/pt-br.php >.
    • APA

      Vasconcellos, R. M. G. de, & Marques, F. D. (2012). Caracterização e detecção da não linearidade associada à folga em sistemas aeroelásticos. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-01102012-105302/pt-br.php
    • NLM

      Vasconcellos RMG de, Marques FD. Caracterização e detecção da não linearidade associada à folga em sistemas aeroelásticos [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-01102012-105302/pt-br.php
    • Vancouver

      Vasconcellos RMG de, Marques FD. Caracterização e detecção da não linearidade associada à folga em sistemas aeroelásticos [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-01102012-105302/pt-br.php

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