Development of a low-order modeling simulation platform for very flexible aircraft (2025)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, LUIZ GUILHERME PANCINI DOS - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- DOI: 10.11606/T.18.2025.tde-12012026-150124
- Subjects: AEROELASTICIDADE DE AERONAVES; ASAS DE AERONAVES
- Keywords: alta-altitude longa-autonomia; asas de alta razão de aspecto; estol dinâmico; resposta a rajadas; teoria geometricamente exata de vigas; vigas flexíveis
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Esta tese apresenta o desenvolvimento e a aplicação da AeroBeams, uma plataforma computacional de código aberto para a simulação aeroelástica de aeronaves muito flexíveis (AMF) em voo de baixas velocidades. A ferramenta utiliza modelos estruturais e aerodinâmicos de baixa ordem que equilibram fidelidade e eficiência, permitindo análises em regime permanente, de estabilidade e dinâmicas. A formulação estrutural baseia-se na teoria geometricamente exata de vigas, capturando deslocamentos arbitrariamente grandes. Os modelos aerodinâmicos incluem a teoria de aerofólio fino não-estacionário para escoamento colado e um modelo de estol dinâmico do tipo Beddoes-Leishman modificado para escoamentos separados. O acoplamento aeroelástico é realizado por meio da teoria das faixas, com malhas estruturais e aerodinâmicas coincidentes. A plataforma é utilizada para investigar duas perguntas. Primeiro, avalia-se o efeito da pré-curvatura da asa na estabilidade de flutter de uma AMF. Mostra-se que modelos simplificados da asa isolada são inadequados para capturar interações aeroelásticas críticas e que curvaturas moderadas podem melhorar levemente a margem de flutter, além das quais a estabilidade aeroelástica se deteriora. Segundo, estuda-se a influência de não-linearidades aerodinâmicas em manobras e respostas a rajadas de uma aeronave asa voadora. Efeitos de estol dinâmico revelam-se essenciais para a predição precisa de instabilidades e de cargas internas, especialmente sob condições moderadas de turbulência. Esses resultados ressaltam a importância de modelos integrados e não-lineares para a análise e o projeto confiáveis de AMF, consolidando a AeroBeams como uma ferramenta promissora para estudos multidisciplinares futurosmoderadas de turbulência. Esses resultados ressaltam a importância de modelos integrados e não-lineares para a análise e o projeto confiáveis de AMF, consolidando a AeroBeams como uma ferramenta promissora para estudos multidisciplinares futuros
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 04.12.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
SANTOS, Luiz Guilherme Pancini dos. Development of a low-order modeling simulation platform for very flexible aircraft. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-12012026-150124/. Acesso em: 20 jan. 2026. -
APA
Santos, L. G. P. dos. (2025). Development of a low-order modeling simulation platform for very flexible aircraft (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-12012026-150124/ -
NLM
Santos LGP dos. Development of a low-order modeling simulation platform for very flexible aircraft [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-12012026-150124/ -
Vancouver
Santos LGP dos. Development of a low-order modeling simulation platform for very flexible aircraft [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18162/tde-12012026-150124/ - Nonlinear aeroelastic stability analysis and gust response of airfoil section under stall flutter oscillation
- 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/T.18.2025.tde-12012026-150124 (Fonte: oaDOI API)
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