Non-linear structural phenomena influencing flutter performance
Tid: Fr 2026-05-29 kl 10.15
Plats: Konferensrum Freja, Teknikringen 8
Språk: Svenska
Ämnesområde: Flyg- och rymdteknik
Licentiand: Anders Ellmo , Flyg- och rymdteknik, marina system och rörelsemekanik
Granskare: Technical Doctor Mats Dalenbring,
Huvudhandledare: Professor Ulf Ringertz, Flyg- och rymdteknik, marina system och rörelsemekanik
QC260506
Abstract
Denna avhandling utforskar effekten av lokala icke-linjära fenomen på en struktur som i övrigt kan beskrivas linjärt med hög noggrannhet, med fokus på bränsleskvalp i externa laster. Trots att högupplösta simuleringar av dessa fenomen är möjliga, är de så komplexa att det inte är möjligt att använda dessa i en skarp produktutvecklingsmiljö där tusentals analyser genomförs.
Experimentell modalanalys av flera uppsättningar kompositvingar uppvisar tillverkningsinducerade asymmetrier, med en signifikant frekvensförskjutning för första böjmoden mellan vingarna i en uppsättning. Dessa variationer orsakade att nominellt symmetriska och antisymmetriska modformer skiftade till moder dominerade av en vinge i taget. Tester av ett vingsystem med bränsletank visade att vätskefyllda konfigurationer uppvisar distinkta beteenden jämfört med motsvarigheter fyllda med stel massa. Vid en fyllnadsgrad på 50 \% i den våta konfigurationen försvann en strukturell mod för sidrörelse (store sway), som fanns i den torra konfigurationen. Dessutom introduceras tydliga frekvensskift och en ökning av strukturell dämpning i torsionsmoder. Excitering med industrirobot utvärderades med samma tank monterad på en robot, med fokus på förmågan att uppnå kaotisk vätskerörelse. Det visas vara ett giltigt alternativ till shakerexcitering.
Numeriska simuleringar med individuellt uppdaterade finita elementmodeller visade på en variation i kritiska fladderhastigheter. Konfigurationer med vätskefyllda tankar uppvisade generellt högre kritiskt dynamiskt tryck än motsvarigheter med stel massa, på grund av en ökad frekvensseparation mellan vingens fundamentala böj- och torsionsmoder. Resultaten indikerar att linjära modeller som approximerar bränsle som en frusen massa, kan leda till en underskattning av kritiskt dynamiskt tryck. Experimentell validering av strukturdynamiska egenskaper är avgörande för att säkerställa robustheten i analytiska fladderprediktioner.