EST-55-8-2009 - EST-55 - AEROELASTICIDADE Aeroelasticidade...

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Unformatted text preview: EST-55 - AEROELASTICIDADE Aeroelasticidade Dinâmica - Flutter Introdução a aeroelasticidade dinâmica • Exemplo de fenômeno aeroelástico dinâmico a ser abordado: • Flutter é uma auto-excitação de dois ou mais modos de vibração de um sistema, devidamente alterada e realimentada pelo escoamento de um fluido. • Pode vir a causar oscilações de amplitude que crescem exponencialmente levando a estrutura a uma falha dinâmica Introdução a aeroelasticidade dinâmica • Sobre os tipos de Flutter – Além do flutter classificado como clássico, ou seja, previsível com teoria dinâmica e aerodinâmica linear, existem outro tipo importantes de flutter; – Alguns desses fenômenos são classificados como não aeronáuticos, por se tratar de estruturas como construções civis ou marítimas, tais como “raisers” de petróleo. – Existem instabilidades que são de natureza não linear, tanto associados ao regime de escoamento (transônico, supersônico ou subsônico), com e sem separação da camada limite, ou mesmo a estruturas que comportam-se não linearmente. • Vamos caracterizar a seguir: Estol-flutter • Quando um aerofólio oscila próximo à sua condição de estol em regime permanente, o fenômeno do estol passa a ter um caráter dinâmico. • Isto significa que o perfil poderá apresentar, se partir de uma condição de escoamento colado, estol para ângulos maiores que o previsto no caso estático, ou mesmo, se partir de um estol, apresentar escoamento descolado para ângulos de ataque inferiores ao de estol estático. • Este comportamento recebe o nome de histerese aerodinâmica. Existem casos em que este atraso aerodinâmico promove a extração de energia do escoamento, produzindo uma instabilidade. • Este flutter comporta-se normalmente associado a um movimento de um grau de liberdade, o qual não pode ser explicado pela teoria clássica de flutter. Estol-flutter • Costuma acontecer e “fans” de turbinas - > • Pode também estar associado a uma súbita perda de sustentação devido ao descolamento do escoamento • Dependendo da condição as forças de inércia induzem a amplificação do movimento associada a outra perda abrupta de sustentação causada por outro estol da superfície sustentadora Oscilações de ciclo limite (LCO) • A oscilação em ciclo limite é caracterizada como uma oscilação de amplitude constante associada a frequências de modos aeroelásticos da estrutura. • Usualmente este fenômeno manifesta-se em uma determinada faixa estreita de número de Mach e confinado em uma variação em ângulo de ataque de amplitude finita e constante • (Filme do F-16 que mostra o LCO.) LCO - L imit C ycle O scillation Não linearidade boa Não linearidade ruim Observações sobre LCO • LCO normalmente é caracterizado como: – Subcrítico ou supercrítico (bom ou ruim) – Fortemente não linear ou fracamente não linear (pequenos ou grandes deslocamentos) • Flutter catastrófico corresponde a um LCO fraco, e...
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This note was uploaded on 04/20/2010 for the course EST EST-55 taught by Professor Gil during the Spring '09 term at Instituto Tecnológico de Santo Domintgo.

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