Comparação numérica e experimental de um modelo multicorpo de asa com penas em batimento.

• Processo: 25/09789-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 06 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 05 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Douglas Domingues Bueno
• Beneficiário: Renan Cavenaghi Silva
• Supervisor: Daniel Garcia Vallejo
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidad de Sevilla (US), Espanha
• Vinculado à bolsa: 23/04325-3 - Dinâmica Aeroelástica e Controle de Micro Veículos Aéreos Não-tripulados em Voo de Formação, BP.DR
• Assunto(s): Flexibilidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica multicorpo | Flexibilidade | Veículos aéreos não-tripulados | Dinâmica Multi-corpos

Resumo

A seleção natural é o mecanismo da Natureza responsável por selecionar características que aumentam as chances de sobrevivência de um indivíduo. Esse mecanismo resultou no desenvolvimento por algumas espécies,da capacidade de voar. O voo na Natureza é possível por meio de um movimento recíproco das asas, para cima e para baixo, gerando a sustentação e a tração necessárias para manter o voo. Esse assunto vem ganhando destaque pela comunidade científica devido aos benefícios do voo com batimento das asas em pequena e média escala, que resultaram em uma nova configuração denotada Flapping Wing Unmanned Aerial Vehicle (FWUAV). As aves são exemplos únicos devido às suas excepcionais capacidades aéreas e por sua diversidade, especializando-se em diferentes aspectos do voo, como furtividade, velocidade e autonomia. Uma característica única das aves é que suas asas e corpos são inteiramente cobertos por penas, o que contrasta com as asas convencionais, já que, em vez de uma superfície contínua, a asa com penas é composta por um conjunto de superfícies discretas e sobrepostas.O design da asa com penas permite que as penas adjacentes tenham defleções distintas, resultando na formação de espaços entre elas. Essas aberturas proporcionam um caminho adicional para o escoamento que afeta a geração das cargas aerodinâmicas durante o padrão de batimento imposto. Por outro lado, devido às forças de contato que surgem nas regiões de sobreposição, essa deflexão não é arbitrária, mas sujeita a vínculos unilaterais.A modelagem do projeto de asas com penas é desafiadora, principalmente devido às características não lineares do contato entre as penas. Nesse contexto, este projeto de pesquisa envolve o desenvolvimento de um modelo dinâmico estrutural para uma asa com penas em batimento e a realização de testes experimentais para corroborar as previsões teóricas. Para tanto, modelos numéricos para a asa com penas são propostos, obtendo-se a equação de movimento de cada modelo submetido a um movimento imposto em seu ponto de acoplamento. Em seguida, as equações de movimento são integradas numericamente e as trajetórias de cada modelo comparadas com os dados experimentais.