Nonlinear aeroelastic stability analysis and gust response of airfoil section under stall flutter oscillation (2021)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, LUIZ GUILHERME PANCINI DOS - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- DOI: 10.11606/D.18.2021.tde-08012026-155540
- Subjects: TURBULÊNCIA ATMOSFÉRICA; SISTEMAS DINÂMICOS; SISTEMAS NÃO LINEARES; AEROELASTICIDADE DE AERONAVES
- Keywords: bifurcações; bifurcations; dynamic stall; estol dinâmico; nonlinear dynamical systems; sistemas dinâmicos não-lineares; turbulência atmosférica
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Uma nova classe de aeronaves de asa fixa, denominada HALE (High-Altitude-Long-Eduance) veio à cena em anos recentes. À medida que o desejo por estruturas mais flexíveis aumenta, também o faz a necessidade de incorporar as não-linearidades intrínsecas às suas análises aeroelásticas. No passado, mais atenção foi dada aos efeitos de não-linearidades estruturais do que aerodinâmicas. No entanto, as asas muito flexíveis das aeronaves HALE podem sofrer ou podem precisar evitar flutter de estol e, portanto, dependem da modelagem de comportamentos aerodinâmicos não-lineares como estol dinâmico. Protótipos anteriores sofreram falhas estruturais sob turbulência pesada, através do que se acredita ser flutter de estol induzido por rajada. Desde então, a necessidade de previsão de tal fenômeno se tornou evidente, mas não muitos trabalhos foram publicados sobre isso. No estágio preliminar, rotinas de cálculos aeroelásticos colocam um limite nos custos computacionais e demandam modelos de baixa ordem, semi-empíricos. Portanto, neste trabalho, uma modificação inédita do modelo semi-empírico de estol dinâmico de Beddoes-Leishman para inclusão de cargas de rajada é apresentada. Esse modelo de estol dinâmico modificado é acoplado às equações do movimento da seção típica de forma a gerar uma plataforma aeroelástica completa para a análise de flutter de estol induzido por rajadas. A fronteira de estabilidade e do comportamento pós-flutter de uma seção típica com dois graus de liberdade representativa de HALE é investigada por meio de diagramas de bifurcação, mostrando o desenvolvimento de oscilações em ciclo limite e oscilações caóticas no regime sem rajadas. Um estudo estocástico da resposta à rajada revela que, dependendo da intensidade de turbulência, a probabilidade de alcançar instabilidades aeroelásticas podem serconsideravelmente alta, mesmo em velocidades de voo bem abaixo da velocidade de flutter linear, e torna clara a necessidade de modelar estol dinâmico para a correta previsão
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
- Data da defesa: 03.03.2021
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
SANTOS, Luiz Guilherme Pancini dos. Nonlinear aeroelastic stability analysis and gust response of airfoil section under stall flutter oscillation. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-08012026-155540/. Acesso em: 20 jan. 2026. -
APA
Santos, L. G. P. dos. (2021). Nonlinear aeroelastic stability analysis and gust response of airfoil section under stall flutter oscillation (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-08012026-155540/ -
NLM
Santos LGP dos. Nonlinear aeroelastic stability analysis and gust response of airfoil section under stall flutter oscillation [Internet]. 2021 ;[citado 2026 jan. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-08012026-155540/ -
Vancouver
Santos LGP dos. Nonlinear aeroelastic stability analysis and gust response of airfoil section under stall flutter oscillation [Internet]. 2021 ;[citado 2026 jan. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18161/tde-08012026-155540/ - Development of a low-order modeling simulation platform for very flexible aircraft
- Development of a low-order modeling simulation platform for very flexible aircraft
- Dynamic behavior of stall fluttering airfoils
- Improvements on the Beddoes–Leishman dynamic stall model for low speed applications
- Nonlinear aeroelastic analysis of airfoil section under stall flutter oscillations and gust loads
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2021.tde-08012026-155540 (Fonte: oaDOI API)
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