Aeroelasticidade
Keywords: Aeroelasticidade, Aerodinâmica, Atmosfera, Carga, Choque, Dinâmica, Engenharia aeronáutica, Estrutura, Estática, Força
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Introdução
Aeroelasticidade é o ramo da engenharia aeronáutica que estuda as interações entre forças inerciais, elásticas e aerodinâmicas.
Nenhuma estrutura aeronáutica é totalmente rígida e, ao ser exposta a forças aerodinâmicas, normalmente a estrutura sofre uma pequena deflexão. Este efeito torna-se relevante quando a aeronave se move em altas velocidades, pois qualquer modificação na forma do perfil aerodinâmico causa modificações nas cargas sobre o perfil, aumentando a deflexão no mesmo.
Os estudos em aeroelasticidade podem ser relativos a aeroelasticidade estática ou aeroelasticidade dinâmica.
Aeroelasticidade Estática
A aeroelasticidade estática estuda as interações entre forças aerodinâmicas e elásticas. As propriedades de massa não são relevantes neste ramo da aeroelasticidade.
Divergência
O fenômeno da divergência ocorre quando uma superfície sustentadora sofre deflexão devida a um carregamento aerodinâmico, o que ocasiona um aumento da carga sobre o perfil, até a carga limite, causando a falha da estrutura
Reversão de Controle
Reversão de Controle é a perda ou reversão da resposta esperada de uma superfície de controle. Este fenômeno ocorre após deformações estruturais da superfície sustentadora à qual a superfície de controle está conectada.
Aeroelasticidade Dinâmica
A aeroelasticidade dinâmica estuda as interações entre forças aerodinâmicas, elásticas e inerciais. Este ramo da aeroelasticidade estuda os fenômenos de flutter, resposta dinâmica e buffetting, entre outros.
Flutter
Flutter é uma oscilação auto-excitada que ocorre quando uma superfície sustentadora sofre deflexões (por conta de forças aerodinâmicas) tais que a carga total aplicada se reduz. A deflexão também se reduz, restaurando o carregamento aerodinâmico original, recomeçando o ciclo.
Resposta Dinâmica
A resposta Dinâmica é a maneira como a aeronave responde a rajadas e outras perturbações atmosféricas.
Buffetting
Buffetting é uma instabilidade em alta freqüência, ocasionada por descolamento do fluxo aerodinâmico ou por oscilações de ondas de choque.
Outros Campos de Estudo
Outros ramos da física influenciam os fenômenos aeroelásticos. Por exemplo, em veículos aeroespaciais, as tensões induzidas por altas temperaturas é importante. Isto leva ao estudo da aerotermoelasticidade. Ou, em outras situações, a dinâmica dos sistemas de controle afetam os fenômenos aeroelásticos. Tais influências são tratadas pela aeroservoelasticidade.