Análise de sistemas aeroelásticos em regime subsônico: efeito do amortecimento viscoelástico

Resumo

Fenômenos aeroelásticos estão presentes em várias aplicações de engenharia. O flutter é um fenômeno
aeroelástico que surge da interação fluido-sólido e causa instabilidades em estruturas aeronáuticas. A aplicação de
novos materiais e técnicas de construção estrutural vêm sendo utilizadas de forma conjunta para o controle de
instabilidades aerodinâmicas em estruturas flexíveis, onde modelos aerodinâmicos não estacionários são
utilizados. Nesse sentido, o Doublet Lattice Method (DLM) se destaca por sua confiabilidade e eficácia nos
estágios iniciais do desenvolvimento de aeronaves para análises aeroelásticas. Os materiais viscoelásticos são
amplamente utilizados como mitigadores de vibrações e, portanto, no controle aeroelástico, uma vez que atuam
incluindo um amortecimento adicional na estrutura. Com base nisso, o presente trabalho analisou o efeito do
amortecimento viscoelástico no controle aeroelástico de estruturas tipo plate like wing engastada livre. A
modelagem do problema aeroelástico foi realizada em ambiente Matlab®, onde o comportamento aerodinâmico,
modelado via DLM, foi acoplado ao comportamento estrutural modelado em elementos finitos (MEF). A presença
de material viscoelástico alterou a dinâmica do sistema através da adição de massa, rigidez e a presença do efeito
dissipativo inerente ao material. Houve aumento na frequência e velocidade crítica da vibração da placa tratada,
demonstrando numericamente a eficiência do tratamento viscoelástico na mitigação da instabilidade.