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Título : Estudio en estado estático de aeroelasticidad para la estructura de una aeronave no tripulada (UAV) de tipo “fuselaje integrado” (BWB) mediante métodos numéricos
Autor : Ramos Almeida, Franklin Alexander
Palabras clave : AERODINAMICA
VEHICULO AEREO NO TRIPULADO
AEROELASTICIDAD
Fecha de publicación : 11-sep-2018
Editorial : Quito, 2018.
Citación : Ramos Almeida, F. A. (2018). Estudio en estado estático de aeroelasticidad para la estructura de una aeronave no tripulada (UAV) de tipo “fuselaje integrado” (BWB) mediante métodos numéricos. 63 hojas. Quito : EPN.
Resumen : In the present work, the static aeroelasticity phenomena was investigated for an unmanned aerial vehicle (UAV) – blended wing body “BWB” through numerical methods implemented in PYTHON programming language. This assignment corresponds to a preliminary design stage and focuses on the displacements over the wing to decrease structural damage over the aircraft. An aerodynamic and structural modules were using to proposed a methodology based on Vortex Lattice Method and Euler – Bernoulli beam theory. The aforementioned methodology was applied to describe the aerodynamics forces and displacements above the structure of an aerial planform. Results were contrasted with open access information and differences are less than 13 %. Comparison of models showed that the proposed method reproduced the static aeroelasticity problem with good results. Subsequently, a case study through parametric assessment was developed to measure structural displacements carried out by changing operating conditions and geometric parameters. The main features of the assessment were: attack angle, sweep angle, altitude, airfoil and materials. Results achieved were used to stablish an optimal operating range in order to define the preliminary design field.
Descripción : En el presente trabajo se analizó el fenómeno de aeroelasticidad en estado estático para una aeronave no tripulada (UAV) de tipo fuselaje integrado “BWB” a través de métodos numéricos implementados en lenguaje de programación PYTHON. Este estudio corresponde a una etapa preliminar de diseño, y se enfoca en estimar las deflexiones sobre la superficie del ala para disminuir los daños en la estructura de una aeronave. Un módulo aerodinámico y uno estructural fueron desarrollados para definir una metodología basada en las teorías de “Vortex Lattice” y “Euler - Bernoulli”. La metodología citada se aplicó para describir las fuerzas aerodinámicas y las deflexiones que actúan sobre la estructura de una plataforma aérea. Los resultados se contrastaron con información disponible en el dominio público con diferencias menores al 13%. La comparación de los modelos demostró que el presente método reproduce de forma acertada el fenómeno de aeroelasticidad en estado estático. Posteriormente, se realizó un caso de estudio mediante un análisis paramétrico para determinar los desplazamientos estructurales a diferentes condiciones de operación y parámetros geométricos. Los principales criterios de evaluación fueron: ángulo de ataque, ángulo “sweep”, altitud de vuelo, tipo de perfil aerodinámico y material. Los resultados alcanzados se utilizaron para establecer un rango de operación óptimo y de esta forma definir el espacio de diseño preliminar.
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/19727
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