Efeitos de descontinuidades estruturais no controle da instabilidade de whirl-flutter

Resumo

A observância das não linearidades é fundamental no projeto de sistemas de propulsão de aeronaves, principalmente quando se considera o comportamento aeroelástico em aeronaves a hélice, uma vez que é necessário um equilíbrio ótimo entre desempenho e segurança. As não linearidades são intrínsecas a qualquer aeronave, sendo esperadas no projeto ou surgindo durante sua vida operacional. Em ambos os casos, elas influenciam o desempenho da aeronave e podem fornecer algumas respostas inesperadas ou indesejáveis, causando falhas e perdas catastróficas, tornando o melhor entendimento das fontes não lineares e seus efeitos um requisito importante. A não linearidade de folga estrutural é muito importante, pois não pode ser evitada no projeto devido às tolerâncias e propriedades térmicas dos materiais. Por outro lado, o envelhecimento e a fadiga podem introduzir um aumento inesperado da folga durante a vida operacional. Embora esse tipo de investigação tenha sido feito para o fenômeno do whirl-flutter, sua influência na presença das piezocerâmicas ainda não foi realizada, seja para captação de energia ou controle. O presente projeto se propõe a investigar os principais efeitos de tal não linearidade no controle piezoelétrico passivo e ativo da instabilidade whirl-flutter. Para verificar a validade dos resultados numéricos, um aparato experimental deve ser adaptado e construído para incluir folga estrutural e piezocerâmica. Os resultados da presente proposta podem contribuir para aumentar a segurança e o desempenho da próxima geração de aeronaves a hélice, desde novos turboélices até aeronaves de decolagem e pouso vertical (VTOL) da mobilidade aérea urbana do futuro. (AU)