RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Loosely coupled, modular framework for linear static aeroelastic analyses
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Farkost och flyg, Lättkonstruktioner.
2019 (engelsk)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 poäng / 30 hpOppgave
Abstract [en]

A computational framework for linear static aeroelastic analyses is presented. The overall aeroelasticity model is applicable to conceptual aircraft design studies and other low-fidelity aero-structural analyses. A partitioned approach is used, i. e. separate solvers for aerodynamics and structure analyses are coupled in a suitable way, together forming a model for aeroelastic simulations. Aerodynamics are modelled using the vortexlattice method (VLM), a simple computational fluid dynamics (CFD) model based on potential flow. The structure is represented by a three-dimensional (3D) Euler-Bernoulli beam model in a finite element method (FEM) formulation. A particular focus was put on the modularity and loose coupling of aforementioned models. The core of the aeroelastic framework was abstracted, such that it does not depend on any specific details of the underlying aerodynamics and structure modules. The final aeroelasticity model constitutes independent software tools for the VLM and the beam FEM, as well as a framework enabling the aeroelastic coupling. These different tools have been developed as part of this thesis work. A wind tunnel experiment with a simple wing model is presented as a validation test case. An aero-structural analysis of a fully elastic unmanned aerial vehicle (UAV) (OptiMale) is described and results are compared with an existing higherfidelity study.

Abstract [sv]

Rapporten beskriver en beräkningsmodell för linjära, statisk aeroelastiska analyser. Modellen kan användas för konceptuella designstudier av flygplan. En partitionerad metod används, d v s separata lösare för aerodynamik- och strukturanalyser kopplas på ett lämpligt sätt, och bildar tillsammans en modell för aeroelastiska simulationer. Aerodynamik modelleras med hjälp av en så kallad vortex-lattice method (VLM), en enkel modell för beräkningsströmningsdynamik (CFD) som är baserad på friktionsfri strömning. Strukturen representeras av en tredimensionell (3D) Euler-Bernoulli-balkmodell implementerad med hjälp av en finita elementmetod (FEM). Ovannämnda modeller har utvecklats med fokus på modularitet och lös koppling. Kärnan i den aeroelastiska modellen har abstraherats så att den inte beror på specifika detaljer i de underliggande aerodynamik- och strukturmodulerna. Aeroelasticitetsmodellen i sin helhet består av separata mjukvaruprogram för VLM och balk-FEM, såväl som ett ramverk som möjliggör den aeroelastiska kopplingen. Dessa olika program har utvecklats som en del av examensarbetet. Ett vindtunnelförsök med en enkel vingmodell presenteras som ett valideringstest. Dessutom beskrivs en analys av ett elastiskt obemannad flygplan (OptiMale) och resultaten jämförs med en befintlig studie som har genomförts med modeller av högre trovärdighet.

sted, utgiver, år, opplag, sider
2019. , s. 83
Serie
TRITA-SCI-GRU ; 2019:361
Emneord [en]
Aeroelasticity, Simulation, CFD, FEM, VLM, Euler-Bernoulli beam theory III
Emneord [sv]
Aeroelasticitet, Simulation, CFD, FEM, VLM, Euler-Bernoulli-balkmodell
HSV kategori
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-262047OAI: oai:DiVA.org:kth-262047DiVA, id: diva2:1360722
Eksternt samarbeid
Airinnova AB
Veileder
Examiner
Tilgjengelig fra: 2019-10-14 Laget: 2019-10-14 Sist oppdatert: 2019-10-14bibliografisk kontrollert

Open Access i DiVA

fulltext(20813 kB)37 nedlastinger
Filinformasjon
Fil FULLTEXT01.pdfFilstørrelse 20813 kBChecksum SHA-512
5dbbb6317b7a74ed4790dba5d30f7d096b847e7ebc519d23cded8bf7e679e8063dea6418a09e9ed562819f859245be986e2ea7e8b923bf6a9fe4aae715b87ebb
Type fulltextMimetype application/pdf

Av organisasjonen

Søk utenfor DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 37 nedlastinger
Antall nedlastinger er summen av alle nedlastinger av alle fulltekster. Det kan for eksempel være tidligere versjoner som er ikke lenger tilgjengelige

urn-nbn

Altmetric

urn-nbn
Totalt: 195 treff
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf