Modified-strip-analysis method for predicting wing flutter at subsonic to hypersonic speeds.

Yates, E. C.

doi:10.2514/3.43702

Cited by 75 publications

(16 citation statements)

References 0 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The aerodynamic effects of finite span are accounted for through the application of Yates's modified strip analysis method [25,30], in which the values of the lift curve slope and the position of the aerodynamic center for the flat plate (2π and the quarter-chord position, respectively) are replaced by their (measured or calculated) steady values. The profile lift curve slope is corrected according to Prandtl's lifting-line theory [31] and the spanwise circulation distribution of a finite wing.…”

Section: B Incremental Aerodynamics Due To Elastic Deformationsmentioning

confidence: 99%

“…For an elastic oscillating profile, the expressions of the unsteady aerodynamic lift force l and the pitching moment m at the profile's aerodynamic center per unit span are stated according to Theodorsen's oscillating profile theory [32], modified by Yates [25,30] for a real wing, and are divided into noncirculatory (NC) and circulatory (C) parts:…”

Section: B Incremental Aerodynamics Due To Elastic Deformationsmentioning

confidence: 99%

“…A semiempirical formula from [45] was used, which was based on quasi-steady aerodynamics and two-dimensional airfoil theory. Yates's modified strip theory [25] was applied to account for three-dimensional effects of the finite wing. The aspect ratio (AR) of the wing was 18.62, for which the method gave reasonable results, whereas the aspect ratio of the vertical tailplane was only 1.60.…”

Section: Acceleration Amplitudesmentioning

confidence: 99%

“…The equations of motion are based on the linearized mean-axes formulation by Waszak and Schmidt [14]. Unsteady, incremental aerodynamics due to elastic deformations are modeled in the time domain, applying Yates's modified strip method [25] and Wagner's indicial function [26]. Section III explains how the rigid-body dynamics model of the aircraft (the Stemme S15 prototype) and the aeroelastic model are coupled.…”

mentioning

confidence: 99%

See 3 more Smart Citations

Experimental Validation of a Flight Simulation Model for Slightly Flexible Aircraft

Silvestre

Luckner

2015

AIAA Journal

View full text Add to dashboard Cite

The paper presents a methodology for modeling the coupled flight dynamics with aeroelasticity in the time domain. The equations of motion are based on linearized mean-axes formulation. Unsteady, incremental aerodynamics due to elastic deformations are modeled in the time domain, applying the strip theory and a indicial function. The methodology is demonstrated with a prototype of the utility aircraft Stemme S15. Comparisons between the simulation and the flight-test data regarding the added aeroelastic dynamics have indicated that the model is suited for the flight control law and aircraft design, and that care must be taken in modeling the control surface lift slope for lowaspect-ratio lifting surfaces. Nomenclature A SIM ∕A FT = ratio of acceleration amplitudes from simulation and from flight test b = wingspan, m c = chord, m c = wing aerodynamic mean chord, m F C A , F NC A = vectors of circulatory and noncirculatory aerodynamic forces, N F ext = vector of external forces, N G = gravity acceleration vector, m∕s 2 J = inertia tensor, kg · m 2 l C , l NC = circulatory and noncirculatory lift per unit span, N∕m M C A , M NC A = vectors of circulatory and noncirculatory aerodynamic moments, N · m M ext = vector of external moments, N · m m = mass, kg m C , m NC = circulatory and noncirculatory pitch moments per unit span, N · m∕m n e = number of elastic modes O A G = global aerodynamic reference frame (origin at the aircraft center of gravity) O A L = local aerodynamic reference frame O B G = global body reference frame (origin at the aircraft center of gravity) O B L = local body reference frame O I = inertial reference frame p = position of a mass element relative to the center of gravity, m p d = elastic displacement (p − p r ), m p r = undeformed position of a mass element relative to the center of gravity, m p, q, r = nondimensional angular rates Q η = vector of generalized loads, N ⋅ m R = position of a mass element relative to the origin of O I , m R 0 = position of the center of gravity relative to the origin of O I , m r EA = position vector of the elastic axis of a wing section relative to the origin of O B L , m S = reference (wing) area, m 2 S 1.1 : : : S 7.1 = accelerometers of measurement set 1 S 1.2 : : : S 7.2 = accelerometers of measurement set 2m∕s V = velocity vector, m∕s w f 3∕4 = downwash caused by elastic displacements at the three-quarter-chord, m∕s X = 1 α β p q r T X flex = vector of states in the flexible model X RB = vector of states in the rigid-body model x AC , x EA , x 3∕4 = x positions of the aerodynamic center, the elastic axis, and the three-quarter-chord in O B L , m α L = local angle of attack, rad β L = local sideslip angle, rad γ EA k = equivalent kth modal torsion at elastic axis positive in pitch down, rad Δϕ = response phase difference between flight test and simulation, deg η = vector of modal amplitudes Λ= dihedral angle, rad λ 1 , λ 2 = aerodynamic lag states, m/s μ = diagonal matrix of modal masses, kg · m 2 ξ = diagonal matrix of structural modal damping ratios ξ SIM ∕...

show abstract

Section: B Incremental Aerodynamics Due To Elastic Deformationsmentioning

confidence: 99%

Section: B Incremental Aerodynamics Due To Elastic Deformationsmentioning

confidence: 99%

Section: Acceleration Amplitudesmentioning

confidence: 99%

mentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Experimental Validation of a Flight Simulation Model for Slightly Flexible Aircraft

Silvestre

Luckner

2015

AIAA Journal

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Para a representação das forças e momentos sobre a asa, emprega-se um modelo aerodinâmico baseado na teoria das faixas (YATES JR., 1966). Este modelo parte da idéia de modelar escoamentos aerodinâmicos tridimensionais através de formulações bidimensionais.…”

Section: Modelo Aerodinâmicounclassified

Otimização multidisciplinar em projeto de asas flexíveis

Júnior¹,

Roberto²

View full text Add to dashboard Cite

"Aos meus pais eà minha amada esposa Michele" AgradecimentosAgradeço primeiramente a Deus, por minha vida, saúde e pelas condições para execução deste trabalho. Sem Ele nada sou, nem nunca serei.A minha esposa, Michele, por seu amor, sua ajuda, sua paciência e pela companhia de todos os dias.Aos meus pais, Paulo e Eloide, que sempre apoiaram minhas escolhas e me deram total liberdade para buscar o meu caminho. Também a minha irmã, Luciana, que sempre torceu por mim.Ao meu orientador e amigo, Prof. Assoc. Flávio Donizeti Marques, pela excelente orientação desde a iniciação científica.Ao Dr. Roberto Gil Annes da Silva, por sua ajuda e disposição desde o início deste trabalho.Também ao Luciano, seu companheiro no CTA pelas dúvidas esclarecidas.Ao grande Prof. Dr. Carlos De Marqui Jr., pelos bons conselhos e discussões sobre este trabalho e alguns outros.A todos os professores da Engenharia Aeronáutica, em especial ao Prof. Dr. Paulo Celso Greco Jr., ao Prof. Assoc. Fernando Martini Catalano e ao Prof. Msc.Álvaro Abdalla, pela inestimável ajuda ao longo deste trabalho.Aos colegas do LADinC, Lú, Elizângela, Dani, Naga, Edson, Jorge, Mauricio, Spock, Sardinha, Andréia, Gasparini, Mimi e todos outros que já passaram por lá. Também a todos os colegas do LAE e aos da equipe de Aerodesign.Aos amigos Thiago Cicogna e Guilherme Silva, pela amizade e por várias e longas converv vi Agradecimentos sas sobre dinâmica estrutural, elementos finitos e muitas outras coisas.A nossa competente secretária Gisele e ao "Cráudio", por todos favores, pela constante disposição e bom humor.A todos que direta ou indiretamente contribuiram com a produção deste. A todos, meus sinceros agradecimentos. ConteúdoResumo xi A indústria aeronáutica vem promovendo avanços tecnológicos em velocidades crescentes, para sobreviver em mercados extremamente competitivos. Neste cenário, torna-se imprescindível o uso de ferramentas de projeto que agilizem o desenvolvimento de novas aeronaves. Os atuais recursos computacionais permitiram um grande aumento no número de ferramentas que auxiliam o trabalho de projetistas e engenheiros.O projeto de uma aeronaveé uma tarefa multidisciplinar por essência, o que logo incentivou o desenvolvimento de ferramentas computacionais que trabalhem com váriasáreas ao mesmo tempo. Entre elas se destaca a Otimização Multidisciplinar em Projeto, que une métodos de otimizaçãoà modelos matemáticos deáreas distintas de um projeto para encontrar soluções de compromisso. O presente trabalho introduz a Otimização Multidisciplinar em Projeto (Multidisciplinary Design Optimization -MDO) e discorre sobre algumas aplicações possíveis desta metodologia.Foi realizada a implementação de um sistema de MDO para o projeto de asas flexíveis, considerando restrições de aeroelasticidade dinâmica e massa estrutural. Como meta, deseja-se encontrar distribuições ideais de rigidezes flexional e torcional da estrutura da asa, para maximizar a velocidade crítica de flutter e minimizar a massa estrutural. Para tanto, foram utilizados um modelo dinâmico-es...

show abstract

References

2014

Introduction to Aircraft Aeroelasticity and Loads

View full text Add to dashboard Cite

Modified-strip-analysis method for predicting wing flutter at subsonic to hypersonic speeds.

Cited by 75 publications

References 0 publications

Experimental Validation of a Flight Simulation Model for Slightly Flexible Aircraft

Experimental Validation of a Flight Simulation Model for Slightly Flexible Aircraft

Otimização multidisciplinar em projeto de asas flexíveis

References

Contact Info

Product

Resources

About