Transonic aeroelastic analysis using elastic meshes

• Grant number: 08/00507-0
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Scientific Initiation
• Start date: May 01, 2008
• End date: December 31, 2008
• Field of knowledge: Engineering - Aerospace Engineering - Aerodynamics
• Principal Investigator: Antonio Castelo Filho
• Grantee: Marcos Paulo Halal Lombardi
• Host Institution: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brazil
• Associated research grant: 04/16064-9 - Mechanics of non-stationary fluids: applications in aeronautics and rheology, AP.TEM

Abstract

O objetivo do estudo proposto é a análise do comportamento aeroelástico de corpos imersos em escoamentos de regime transônico e não-estacionário através da integração entre dois algoritmos computacionais, a saber: código em Fortran para a solução numérica das equações de Euler (escoamentos bidimensionais compressíveis e invíscidos) através do método dos volumes finitos, contando também com um módulo de análise aeroelástica baseado em modelo de seção aeroelástica típica de dois graus de liberdade e; código em C++ com estrutura de dados para movimentação de malha elástica bidimensional. O primeiro programa atua na análise da interação fluido-estrutura pela simulação do escoamento em malha pré-existente e obtenção de deslocamentos sofridos pela estrutura simulada; a partir destes, o segundo programa promove a movimentação dos nós da malha sem alterar sua conectividade (topologia), pela inserção de rigidez artificial entre nós adjacentes: o término do processo iterativo conduz ao comportamento aeroelástico dinâmico da estrutura. A utilização de malhas elásticas - se comparada a outros métodos existentes de movimentação de malha - vislumbra-se vantajosa ao trazer significante ganho em tempocomputacional, além de possibilitar automatização do processo. Os resultados obtidos serÜao analisados à luz do modelo de seção aeroelástica típica e comparados com resultados experimentais e teóricos constantes na literatura especializada.