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Modelo aerodinâmico de ordem reduzida baseado em série de Volterra com kernels extraídos via rede neural

Processo: 18/23199-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2019
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Aerodinâmica
Pesquisador responsável:Flávio Donizeti Marques
Beneficiário:Guilherme Fernandes de Figueiredo
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Aeroelasticidade   Escoamento transônico   Redes neurais (computação)   Dinâmica dos fluidos computacional

Resumo

Este projeto de pesquisa em nível de Iniciação Científica propõe a geração de um modelo de ordem reduzida (reduced-order model - ROM, em inglês) baseado na série de Volterra a múltiplas entradas e múltiplas saídas (multi-input multi-output - MIMO, em inglês) para a resolução de um problema aeroelástico não-linear não-estacionário com dois graus de liberdade. Os kernels da série de Volterra serão extraídos de uma rede neural com atrasos de tempo (time delay neural network - TDNN, em inglês), treinada a partir de uma base de dados provida por um código de mecânica dos fluidos computacional (computational fluid dynamics - CFD, em inglês) e serão usados para a previsão dos carregamentos aerodinâmicos atuantes no modelo aeroelástico do aerofólio de seção típica. O projeto se centrará na identificação e na aplicação dos kernels ditos cruzados, que permitem o acoplamento interno das entradas do sistema: no caso de interesse desta Iniciação Científica, os graus de liberdade do aerofólio de arfagem e de translação vertical. A rede neural implementada permitirá o uso de kernels de ordem mais alta, diferentemente de abordagens convencionais. O modelo de ordem reduzida será construído a partir da substituição dos códigos CFD para a obtenção dos carregamentos aerodinâmicos pelas previsões vindas da rede neural baseada em série de Volterra, para o caso de regime transônico não-linear.