Análise aeroelástica de aeronaves flexíveis considerando acoplamento com hélices girantes

• Processo: 23/15547-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Flávio Donizeti Marques
• Beneficiário: João Pedro Tavares Pereira dos Santos
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/17675-5 - Análise aeroelástica de asas finitas acopladas com hélices girantes, BE.EP.DR
• Assunto(s): Aeroelasticidade Flutter Dinâmica das estruturas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aeroelasticidade | Asas Flexíveis | Dinâmica de Multicorpos Flexíveis | Flutter | Hélices Flexíveis | Whirl Flutter | Dinâmica Estrutural

Resumo

A eletrificação da aviação tem levado a novas configurações de aeronaves que possuem, geralmente, asas leves e com altos alongamentos. Essas asas tendem a ser mais flexíveis, o que as torna sucetíveis a grandes deslocamentos quando em operação, sendo essencial considerar comportamentos geométricos não-lineares nas simulações. Além disso, tratando-se das chamadas aeronaves HALE (do inglês, \emph{High Altitude - Long Endurance}) e dos EVTOLs (do inglês, \emph{Electrical Vertical Take-Off and Landing}), que geralmente possuem motores à hélice fixados em asas extremamente flexíveis, uma complexidade ainda maior é inserida no problema e o comportamento aeroelástico da estrutura pode ser afetado significativamente. Dessa forma, o presente projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento de um modelo computacional para a análise aeroelástica dinâmica de aeronaves flexíveis com propulsão à hélice, possibilitando a previsão do \emph{flutter} clássico e do \emph{whirl flutter}, que ocorre devido ao acoplamento giroscópico do movimento das hélices, e a análise das oscilações em ciclo limite. Para tal, uma formulação dinâmico-estrutural de elementos finitos não-lineares de vigas, baseada nos deslocamentos, será acoplada com o método não-estacionário de malhas de vórtices, possibilitando a resolução do problema aeroelástico considerando a asa flexível isolada, o sistema propulsor isolado e ambos componentes acoplados.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SANTOS, JOAO P. T. P.; MARQUES, FLAVIO D.; BEGNINI, GUILHERME R.. Influence of Nonlinear Static Deformation on the Pre-Pazy and Pazy Wing Flutter. JOURNAL OF AIRCRAFT, v. 62, n. 1, p. 20-pg., 2024-12-20. (23/15547-7)