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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2007.tde-27112007-001723
Documento
Autor
Nome completo
Tiago Francisco Gomes da Costa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2007
Orientador
Banca examinadora
Belo, Eduardo Morgado (Presidente)
De Marqui Júnior, Carlos
Soviero, Paulo Afonso de Oliveira
Título em português
Estudo numérico de uma asa com controle ativo de flutter por realimentação da pressão medida num ponto
Palavras-chave em português
Aerodinâmica não-estacionária
Aeroelasticidade
Aeroservoelasticidade
Flutter
Supressão de flutter
Resumo em português
Neste trabalho é desenvolvido um sistema de controle ativo para supressão de flutter de uma asa utilizando-se sensores de pressão em pontos estratégicos de sua superfície. O flutter é um fenômeno aeroelástico que caracteriza um acoplamento instável entre estrutura flexível e escoamento aerodinâmico não estacionário. Quando a modificação da estrutura ou da aerodinâmica da asa não é viável, o uso de sistemas de controle passa a ser uma boa opção. Para o desenvolvimento do sistema de controle proposto, é primeiramente desenvolvido um modelo numérico de asa flexível. Com esse modelo numérico e a pressão na superfície da asa medida em certos pontos e realimentada ao sistema controlador, são determinadas correções no ângulo de uma superfície de controle no bordo de fuga. A tentativa de se utilizar um sistema de controle bem simples, com o uso de um único sensor de pressão, mostra a viabilidade de se implementar um sistema deste tipo em aeronaves reais. Esse sistema pode tornar-se uma alternativa aos desenvolvidos até então com o uso de acelerômetros, além de ser útil em sistemas onde se procura prever o estol e observar o comportamento da distribuição de pressão sobre a asa em vôo.
Título em inglês
Numeric study of a wing with flutter active control by feedback of the pressure measured in one point
Palavras-chave em inglês
Aeroelasticity
Aeroservoelasticity
Flutter
Flutter suppression
Non-stationary aerodynamics
Resumo em inglês
In this work, a wing flutter suppression active control system using pressure sensors in strategic points is developed. Flutter is an aeroelastic phenomenon characterized by an unstable coupling of a flexible structure and a non-stationary aerodynamic flow. When changes of the wing structure or of the aerodynamics are not viable, the use of automatic control systems becomes a good option. For the developing of the suggested control system, a numeric model of a finite flexible wing is firstly done. With this model and the pressure over the wing surface read in certain points and fedback to the control system, changes of the control surface angle on the trailing edge are determined. The attempt to use a simple control system, with a unique pressure sensor shows the viability of implanting this kind of system in real aircrafts. This system may become an alternative to those developed until now, using accelerometers. Yet, it could be useful, in systems where it is necessary to predict stall and observe the pressure load behavior over the wing in flight.
 
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Data de Publicação
2007-11-28
 
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