Tese

Aeroelastic analysis of a lightweight topology-optimized sandwich panel (2023)

• Authors:
  • Najafi, Maliheh
  • Marques, Flavio Donizeti (Orientador)
• Autor USP: NAJAFI, MALIHEH - EESC
• Unidade: EESC
• Sigla do Departamento: SEM
• DOI: 10.11606/T.18.2023.tde-24112023-100910
• Subjects: PAINÉIS SANDWICH; AEROELASTICIDADE DE AERONAVES; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; HOMOGENEIZAÇÃO
• Keywords: Análise modal; Material leve; Núcleo treliçado; Teoria dos elementos finitos em camadas; Flutter supersônico
• Agências de fomento:
  • Financiamento CAPES
• Language: Inglês
• Abstract: Estruturas sanduíche com núcleos treliçados são novas estruturas compostas e têm sido amplamente utilizadas nas áreas aeroespacial e aeronáutica devido ao seu excelente desempenho, mas seus comportamentos aeroelásticos não foram totalmente estudados. Este trabalho é dedicado a investigar as propriedades de flutter de um painel sanduíche cujo núcleo é inspirado no método de otimização topológica em fluxo de ar supersônico. Além disso, um modelo analítico do painel sanduíche de núcleo otimizado para topologia empregando a teoria em camadas e a abordagem de homogeneização é fornecido para análise modal. Um contínuo de três camadas é aplicado a todo o painel sanduíche, com o núcleo otimizado de topologia sendo homogeneizado como uma camada ortotrópica equivalente com base em um método de energia. A teoria da deformação por cisalhamento de primeira ordem em cada camada é assumida e a continuidade do deslocamento é imposta nas interfaces das camadas. Essas suposições constituem a base da teoria de camadas fornecida neste estudo. A teoria do pistão supersônico avalia a pressão aerodinâmica. Para o painel, é empregado um elemento quadrilátero Lagrangeano de quatro nós com nove graus de liberdade por nó. Ao comparar frequências naturais e formas de modo com aquelas produzidas a partir de software comercial e resultados anteriores na literatura, a precisão e confiabilidade do novo método são confirmadas. Na pressão dinâmica crítica, os efeitos de parâmetros geométricos ecaracterísticas do material são explorados. Os resultados mostram que a metaestrutura proposta tem a capacidade de ser usada como um painel sanduíche de núcleo leve em comparação com um painel sanduíche de núcleo isotrópico e um painel sanduíche de núcleo isotrópico no projeto de aeronaves, o que leva a melhorar a eficiência de voo e é útil na pesquisa de painéis sanduíche leves materiais
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2023
• Data da defesa: 27.09.2023

Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2023.tde-24112023-100910 (Fonte: oaDOI API)
• Este periódico é de acesso aberto
• Este artigo é de acesso aberto
• URL de acesso aberto
• Cor do Acesso Aberto: gold
• Licença: cc-by-nc-sa

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How to cite

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• ABNT

  NAJAFI, Maliheh. Aeroelastic analysis of a lightweight topology-optimized sandwich panel. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-24112023-100910/. Acesso em: 09 jan. 2026.

• APA

  Najafi, M. (2023). Aeroelastic analysis of a lightweight topology-optimized sandwich panel (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-24112023-100910/

• NLM

  Najafi M. Aeroelastic analysis of a lightweight topology-optimized sandwich panel [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-24112023-100910/

• Vancouver

  Najafi M. Aeroelastic analysis of a lightweight topology-optimized sandwich panel [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-24112023-100910/

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