Optimização da posição de dispositivos piezoeléctricos para alteração de forma de componentes aeronáuticos

• Autor(a) principal: Silva, Tiago Samuel Carvalho Leite da
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/3641
• topic: Voo - Flutter; Aeronaves - Materiais piezoeléctricos; Materiais piezoeléctricos - Optimização; Algoritmos genéticos; Matlab

Desde o início da aviação, o flutter é um dos principais factores que restringem o envelope de voo. De forma a combater esta instabilidade aeroelástica foram desenvolvidos métodos de supressão activos e passivos. As soluções passivas para além de aumentar o peso da estrutura, só são focalizadas para uma certa zona da estrutura. A supressão activa de flutter tem como objectivo melhorar a precisão de actuação, bem como a energia necessária que cada actuador necessita, onde a mudança de forma é um dos métodos mais eficazes. Assim, este trabalho foca-se na mudança de forma de uma placa de alumínio encastrada, onde o objectivo do trabalho é determinar a melhor localização dos actuadores (piezoeléctricos), de maneira a que se consiga maximizar os valores da deflexão na ponta livre da placa à flexão e à torção, para vários conjuntos de piezoeléctricos. A metodologia empregue para a realização deste trabalho foi a seguinte: utiliza-se um algoritmo genético que vai “procurar” a melhor posição para cada piezoeléctrico; encontrada essa posição, transmite-a para o software de elementos finitos, Abaqus™, que vai calcular o deslocamento da ponta da placa; calculado o deslocamento, o Abaqus™ transmite ao algoritmo o valor deste mesmo, onde este irá guardar o valor e a posição, assim como indicar uma nova posição para calcular o deslocamento, e assim sucessivamente até se encontrar a melhor posição para cada piezoeléctrico. Foram encontradas as melhores posições para um conjunto de seis, cinco, quatro e dois piezoeléctricos, à torção e à flexão. Os resultados obtidos neste trabalho constituem uma importante base de partida para outras investigações futuras.