Effects of superelastic shape memory springs on the aeroelastic behavior of a typical airfoil section: passive vibration attenuation and energy harvesting applications (2016)
- Authors:
- Autor USP: SOUSA, VAGNER CANDIDO DE - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: VIBRAÇÕES DE AERONAVES; AEROELASTICIDADE DE AERONAVES
- Keywords: GERAÇÃO DE ENERGIA; LIGAS COM MEMÓRIA DE FORMA
- Language: Inglês
- Abstract: A modelagem, análise e verificação experimental de uma seção típica aeroelástica com dois graus de liberdade e molas com memória de forma superelásticas são apresentadas. O foco é investigar os efeitos da histerese pseudoelástica das molas com memória de forma nos comportamentos de flutter e pós-flutter da seção típica. A cinética das transformações de fase nas molas com memória de forma é descrita por uma versão modificada de modelos fenomenológicos amplamente conhecidos. O modelo de molas helicoidais com memória de forma é baseado em teoria clássica de molas (com a hipótese de cisalhamento puro) e modificado para representar os efeitos não lineares de transformação de fase. A seção transversal do fio da mola com memória de forma é representada por uma distribuição radial e linear de deformações de cisalhamento e por distribuições radiais e não lineares de tensões cisalhantes e de frações martensíticas. As equações de movimento de uma seção típica linear são modificadas para incluir as molas com memória de forma. Um modelo aerodinâmico linear não estacionário é utilizado para se determinar as cargas aerodinâmicas. O modelo proposto é representado em espaço de estados e resolvido com um método Runge-Kutta. Mostra-se, numérica e experimentalmente, que a histerese pseudoelástica de molas com memória de forma pode ser efetivamente explorada para melhorar o comportamento aeroelástico de uma seção típica ao transformar oscilações instáveis de flutter em oscilações estáveis e de amplitudes aceitáveis em uma faixa de velocidades do escoamento, provendo um método útil de controle aeroelástico passivo. Como o comportamento aeroelástico modificado (pela histerese pseudoelástica) é atrativo para a coleta de energia do escoamento, um acoplamento eletromecânico é modelado no grau de liberdadede deslocamento linear, juntamente com uma carga resistiva no domínio elétrico do problema para se estimar a potência elétrica gerada. A exploração da histerese pseudoelástica das molas com memória de forma é mais atrativa para a performance da coleta aeroelástica de energia do que o uso de não linearidades concentradas típicas (como o enrijecimento não linear do aço) em termos de melhoria na potência elétrica gerada
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2016
- Data da defesa: 27.06.2016
-
ABNT
SOUSA, Vagner Candido de. Effects of superelastic shape memory springs on the aeroelastic behavior of a typical airfoil section: passive vibration attenuation and energy harvesting applications. 2016. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-11032017-123620/. Acesso em: 14 out. 2024. -
APA
Sousa, V. C. de. (2016). Effects of superelastic shape memory springs on the aeroelastic behavior of a typical airfoil section: passive vibration attenuation and energy harvesting applications (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-11032017-123620/ -
NLM
Sousa VC de. Effects of superelastic shape memory springs on the aeroelastic behavior of a typical airfoil section: passive vibration attenuation and energy harvesting applications [Internet]. 2016 ;[citado 2024 out. 14 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-11032017-123620/ -
Vancouver
Sousa VC de. Effects of superelastic shape memory springs on the aeroelastic behavior of a typical airfoil section: passive vibration attenuation and energy harvesting applications [Internet]. 2016 ;[citado 2024 out. 14 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-11032017-123620/ - Análise do comportamento eletroaeroelástico de uma seção típica para geração piezelétrica de energia
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