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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-05232011-172756


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
ISOPPO, ANDREA
URN
etd-05232011-172756
Titolo
Analisi aeroelastica mediante software MSC Nastran di un biplano UAV ad energia solare per missioni H.A.L.E
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Relatori
relatore Cipolla, Vittorio
relatore Prof. Frediani, Aldo
Parole chiave
  • aeroelasticity
  • composite
  • FEM
  • Matlab
  • parametric
  • solar
Data inizio appello
14/06/2011
Consultabilità
Completa
Riassunto
Il presente lavoro di tesi si inserisce nell'ambito del progetto PrP Solar, un velivolo di categoria UAV High Altitude Long Endurance (HALE). Lo scopo principale è quello di creare un modello agli elementi finiti ( FEM ) di una delle configurazioni del velivolo ed analizzarne proprietà e problematiche in ambito aeroelastico, avvalendosi del solutore MSC Nastran e dei compilatori MSC Patran ed MSC Flightloads. In particolare l'incidente nel 2003 dell'Helios del progetto ERAST ha posto l'accento su come i velivoli di tipo UAV HALE siano tutti dotati di caratteristiche simili tra di loro che possano favorire l'insorgere di problemi di aeroelasticità anche di tipo grave. Nella fattispecie elevati allungamenti, pesi specifici molto bassi e strutture sottili possono condurre ad un abbassamento della resistenza ad eccitazioni armoniche della struttura. Per verificare perciò la validità di una configurazione del PrP Solar è stato effettutato un percorso che si può riassumere nei seguenti punti:

1- Concordare nella forma la realizzazione di un modello FEM che rappresenti fedelmente la struttura reale e che sia contemporaneamente una schematizzazione di essa

2- Ridefinire il dettaglio di varie parti strutturali, già studiate in altri lavori ma riferite ad una configurazione molto più piccola e più leggera del velivolo. Questo porta anche ad una nuova stima più accurata della massa strutturale della configurazione considerata

3- Realizzare il semi-modello del velivolo. Per far questo è stato preferito un classico software di calcolo numerico ( Matlab ) che genera automaticamente dei file in grado di essere importati in ambiente MSC Patran. La scelta è stata effettuata per ottenere la parametrizzazione di molti valori geometrici e strutturali del velivolo e poter effettuare rapidi cambiamenti nel modello, sia ai fini del presente lavoro sia ai fini di successivi studi in cui sarà necessario controllare una configurazione differente

4- Effettuare simulazioni relative al comportamento aeroelastico statico del velivolo in volo livellato

5- Individuare problemi, comportamenti anomali e possibili soluzioni

6- Effettuare simulazioni relative al comportamento aeroelastico dinamico del velivolo

7- Individuare problemi e possibili soluzioni

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