Mitigação de vibrações de longarinas de asas aeronáuticas em situação de flutter

Abstract

O presente projeto de pesquisa tem como objetivo estudar a mitigação de vibrações de longarinas de asas aeronáuticas em casos de flutter. Para estes casos será estudado juntamente, aero elasticidade, que é definida como a ciência que está interessada na interação mútua entre as forças elásticas, aerodinâmicas e inerciais em um corpo sobre escoamento aerodinâmico. Entre os fenômenos aero elásticos, o flutter pode ser definido como a interação auto excitada de dois ou mais modos de vibração de um sistema devidamente alterado. Este é realimentado pelo escoamento de um fluído, podendo, a certas velocidades (velocidade de flutter), resultar em uma falha trágica. Isso ocorre por conta do desenvolvimento de oscilações de amplitudes crescentes, prejudicando o desempenho e segurança da aeronave, podendo levar a uma falha da estrutura da mesma [6] . Isto se constitui em um problema crítico enfrentado pelos projetistas de aeronaves, principalmente no desenho daquelas onde é necessário um grande desempenho. Neste caso é necessário reduzir o peso e controlar as cargas aerodinâmicas. Assim, foi desenvolvido um método analítico através da equação do movimento para uma seção típica com dois graus de liberdade: torção e flexão. A obtenção da velocidade de flutter para o problema da aeronave estudada, foi realizada através da análise das matrizes de rigidez e de massa, obtendo-se um diagrama V-f além dos valores de amortecimento em função da velocidade V. Por fim, foi adicionado um grau de liberdade ao sistema, correspondente a um TMD (Tunned Mass Damper), que teve por objetivo aumentar a velocidade de flutter para que a aeronave pudesse ter um range maior de velocidades para operação. Sugestões para trabalhos futuros, também foram apresentadas.