| Resumo : |
Flutter é uma autoexcitação de dois ou mais modos de vibração de um sistema, devidamente alterada e realimentada pelo escoamento do fluido na qual o sistema está inserido, sendo proveniente da interação de forças inerciais, elásticas e aerodinâmicas. A grande preocupação relacionada ao flutter se deve à grande dificuldade em prevê-lo e evita-lo. Dessa forma, esta dissertação descreve a utilização de um aparato aeroelástico para testes e análises de um fenômeno de flutter flexo-torcional. O aparato experimental é composto por uma seção de asa retangular NACA 0012 com uma superfície de controle tipo flap localizada no bordo de fuga. O desenvolvimento deste sistema experimental permite o estudo e a aplicação de leis de controle para supressão do fenômeno de instabilidade, que é um dos objetivos principais deste trabalho. O objetivo é além de suprimir o flutter, manter o sistema estável em malha fechada através de um sistema ativo de aumento de estabilidade com realimentação de saída. O modelo matemático utilizado é obtido utilizando a mecânica Lagrangeana e o princípio do trabalho virtual para o cálculo das forças generalizadas. Além disso, foi utilizada uma formulação não estacionária no domínio do tempo com aproximação exponencial proposta por Jones da função de Wagner para o cômputo dos carregamentos aerodinâmicos. O modelo analítico é ajustado através da comparação entre acelerações medida e simulada. Porém, um fio com memória forma é acoplado ao aparato aeroelástico utilizado como atuador para um sistema de controle passivo. O fio atua provendo rigidez em torção ao sistema, sendo esta proporcional à sua temperatura. Os resultados experimentais mostram uma considerável redução das oscilações com um relativo baixo custo para ambas estratégias de controle passivo e ativo, e também mostram que o uso de ligas com memória de forma em problemas de estabilidade aeroelásticos é promissor. |