Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología

Autores
Roccia, Bruno Antonio; Preidikman, Sergio; Massa, Julio Cesar
Año de publicación
2012
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
En este trabajo se presenta el desarrollo de una herramienta de simulación numérica que permite estudiar la aerodinámica inestacionaria y no-lineal asociada al complejo movimiento de batimiento de las alas de insectos y aves pequeñas. El fin último de este esfuerzo consiste en utilizar los resultados provenientes de este estudio para diseñar micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología. La cinemática del ?vuelo natural? involucra, simultáneamente, movimientos hacia abajo y hacia arriba, rotaciones, oscilaciones y cambios significativos en el ángulo de ataque efectivo del ala. El modelo aerodinámico adoptado en este esfuerzo es una versión modificada de la versión 3D del unsteady vortex lattice, una generalización del conocido vortex lattice method, ampliamente utilizado en flujos incompresibles y estacionarios. El modelo permite tener en cuenta el comportamiento no-estacionario; las no-linealidades aerodinámicas asociadas con grandes ángulos de ataque y grandes desplazamientos producto del movimiento del eje longitudinal de cada ala; las deformaciones estáticas; y flujos dominados por vorticidad. En este trabajo se analiza la influencia del cuerpo del insecto en la generación de sustentación, para diferentes configuraciones de vuelo suspendido (hover), con y sin la presencia de una corriente de aire. La cinemática utilizada para prescribir el movimiento de las alas fue la desarrollada por Dickinson para mover un robot dinámicamente escalado (Robofly). La combinación del modelo cinemático con el modelo aerodinámico, junto con un pre-procesador para generar en forma paramétrica la geometría del insecto (cuerpo y alas) conforman una herramienta computacional que permite, entre otras: utilizar diferentes cinemáticas para el movimiento de las alas, definir en forma interactiva distintas geometrías para el insecto, predecir el campo de movimiento del fluido alrededor de la estructura del cuerpo y de las alas batientes, estimar la distribución espacio-temporal de la vorticidad adherida al cuerpo/alas del insecto, estimar la distribución de vorticidad y forma de las estelas emitidas desde los bordes filosos de las alas, predecir las cargas aerodinámicas actuantes sobre éstas, y tener en cuenta todas las posibles interferencias aerodinámicas.
Fil: Roccia, Bruno Antonio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina
Fil: Preidikman, Sergio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina
Fil: Massa, Julio Cesar. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina
Materia
AERODINÁMICA NO-LINEAL E INESTACIONARIA
ALAS BATIENTES
MICRO-VEHÍCULOS AÉREOS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/199845
Acceder
id CONICETDig_40f34361aa6610803d94606b1820f8f0
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/199845
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biologíaRoccia, Bruno AntonioPreidikman, SergioMassa, Julio CesarAERODINÁMICA NO-LINEAL E INESTACIONARIAALAS BATIENTESMICRO-VEHÍCULOS AÉREOShttps://purl.org/becyt/ford/2.3https://purl.org/becyt/ford/2En este trabajo se presenta el desarrollo de una herramienta de simulación numérica que permite estudiar la aerodinámica inestacionaria y no-lineal asociada al complejo movimiento de batimiento de las alas de insectos y aves pequeñas. El fin último de este esfuerzo consiste en utilizar los resultados provenientes de este estudio para diseñar micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología. La cinemática del ?vuelo natural? involucra, simultáneamente, movimientos hacia abajo y hacia arriba, rotaciones, oscilaciones y cambios significativos en el ángulo de ataque efectivo del ala. El modelo aerodinámico adoptado en este esfuerzo es una versión modificada de la versión 3D del unsteady vortex lattice, una generalización del conocido vortex lattice method, ampliamente utilizado en flujos incompresibles y estacionarios. El modelo permite tener en cuenta el comportamiento no-estacionario; las no-linealidades aerodinámicas asociadas con grandes ángulos de ataque y grandes desplazamientos producto del movimiento del eje longitudinal de cada ala; las deformaciones estáticas; y flujos dominados por vorticidad. En este trabajo se analiza la influencia del cuerpo del insecto en la generación de sustentación, para diferentes configuraciones de vuelo suspendido (hover), con y sin la presencia de una corriente de aire. La cinemática utilizada para prescribir el movimiento de las alas fue la desarrollada por Dickinson para mover un robot dinámicamente escalado (Robofly). La combinación del modelo cinemático con el modelo aerodinámico, junto con un pre-procesador para generar en forma paramétrica la geometría del insecto (cuerpo y alas) conforman una herramienta computacional que permite, entre otras: utilizar diferentes cinemáticas para el movimiento de las alas, definir en forma interactiva distintas geometrías para el insecto, predecir el campo de movimiento del fluido alrededor de la estructura del cuerpo y de las alas batientes, estimar la distribución espacio-temporal de la vorticidad adherida al cuerpo/alas del insecto, estimar la distribución de vorticidad y forma de las estelas emitidas desde los bordes filosos de las alas, predecir las cargas aerodinámicas actuantes sobre éstas, y tener en cuenta todas las posibles interferencias aerodinámicas.Fil: Roccia, Bruno Antonio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Preidikman, Sergio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; ArgentinaFil: Massa, Julio Cesar. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; ArgentinaUniversidad Nacional de Educación a Distancia2012-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/199845Roccia, Bruno Antonio; Preidikman, Sergio; Massa, Julio Cesar; Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología; Universidad Nacional de Educación a Distancia; Revista Iberoamericana de Ingeniería Mecánica; 16; 2; 2-2012; 3-181137-2729CONICET DigitalCONICETspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=4273081info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-10-15T14:52:02Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/199845instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-10-15 14:52:02.492CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología
title Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología
spellingShingle Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología
Roccia, Bruno Antonio
AERODINÁMICA NO-LINEAL E INESTACIONARIA
ALAS BATIENTES
MICRO-VEHÍCULOS AÉREOS
title_short Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología
title_full Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología
title_fullStr Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología
title_full_unstemmed Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología
title_sort Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología
dc.creator.none.fl_str_mv Roccia, Bruno Antonio
Preidikman, Sergio
Massa, Julio Cesar
author Roccia, Bruno Antonio
author_facet Roccia, Bruno Antonio
Preidikman, Sergio
Massa, Julio Cesar
author_role author
author2 Preidikman, Sergio
Massa, Julio Cesar
author2_role author
author
dc.subject.none.fl_str_mv AERODINÁMICA NO-LINEAL E INESTACIONARIA
ALAS BATIENTES
MICRO-VEHÍCULOS AÉREOS
topic AERODINÁMICA NO-LINEAL E INESTACIONARIA
ALAS BATIENTES
MICRO-VEHÍCULOS AÉREOS
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/2.3
https://purl.org/becyt/ford/2
dc.description.none.fl_txt_mv En este trabajo se presenta el desarrollo de una herramienta de simulación numérica que permite estudiar la aerodinámica inestacionaria y no-lineal asociada al complejo movimiento de batimiento de las alas de insectos y aves pequeñas. El fin último de este esfuerzo consiste en utilizar los resultados provenientes de este estudio para diseñar micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología. La cinemática del ?vuelo natural? involucra, simultáneamente, movimientos hacia abajo y hacia arriba, rotaciones, oscilaciones y cambios significativos en el ángulo de ataque efectivo del ala. El modelo aerodinámico adoptado en este esfuerzo es una versión modificada de la versión 3D del unsteady vortex lattice, una generalización del conocido vortex lattice method, ampliamente utilizado en flujos incompresibles y estacionarios. El modelo permite tener en cuenta el comportamiento no-estacionario; las no-linealidades aerodinámicas asociadas con grandes ángulos de ataque y grandes desplazamientos producto del movimiento del eje longitudinal de cada ala; las deformaciones estáticas; y flujos dominados por vorticidad. En este trabajo se analiza la influencia del cuerpo del insecto en la generación de sustentación, para diferentes configuraciones de vuelo suspendido (hover), con y sin la presencia de una corriente de aire. La cinemática utilizada para prescribir el movimiento de las alas fue la desarrollada por Dickinson para mover un robot dinámicamente escalado (Robofly). La combinación del modelo cinemático con el modelo aerodinámico, junto con un pre-procesador para generar en forma paramétrica la geometría del insecto (cuerpo y alas) conforman una herramienta computacional que permite, entre otras: utilizar diferentes cinemáticas para el movimiento de las alas, definir en forma interactiva distintas geometrías para el insecto, predecir el campo de movimiento del fluido alrededor de la estructura del cuerpo y de las alas batientes, estimar la distribución espacio-temporal de la vorticidad adherida al cuerpo/alas del insecto, estimar la distribución de vorticidad y forma de las estelas emitidas desde los bordes filosos de las alas, predecir las cargas aerodinámicas actuantes sobre éstas, y tener en cuenta todas las posibles interferencias aerodinámicas.
Fil: Roccia, Bruno Antonio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina
Fil: Preidikman, Sergio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba; Argentina
Fil: Massa, Julio Cesar. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Departamento de Estructuras; Argentina
description En este trabajo se presenta el desarrollo de una herramienta de simulación numérica que permite estudiar la aerodinámica inestacionaria y no-lineal asociada al complejo movimiento de batimiento de las alas de insectos y aves pequeñas. El fin último de este esfuerzo consiste en utilizar los resultados provenientes de este estudio para diseñar micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología. La cinemática del ?vuelo natural? involucra, simultáneamente, movimientos hacia abajo y hacia arriba, rotaciones, oscilaciones y cambios significativos en el ángulo de ataque efectivo del ala. El modelo aerodinámico adoptado en este esfuerzo es una versión modificada de la versión 3D del unsteady vortex lattice, una generalización del conocido vortex lattice method, ampliamente utilizado en flujos incompresibles y estacionarios. El modelo permite tener en cuenta el comportamiento no-estacionario; las no-linealidades aerodinámicas asociadas con grandes ángulos de ataque y grandes desplazamientos producto del movimiento del eje longitudinal de cada ala; las deformaciones estáticas; y flujos dominados por vorticidad. En este trabajo se analiza la influencia del cuerpo del insecto en la generación de sustentación, para diferentes configuraciones de vuelo suspendido (hover), con y sin la presencia de una corriente de aire. La cinemática utilizada para prescribir el movimiento de las alas fue la desarrollada por Dickinson para mover un robot dinámicamente escalado (Robofly). La combinación del modelo cinemático con el modelo aerodinámico, junto con un pre-procesador para generar en forma paramétrica la geometría del insecto (cuerpo y alas) conforman una herramienta computacional que permite, entre otras: utilizar diferentes cinemáticas para el movimiento de las alas, definir en forma interactiva distintas geometrías para el insecto, predecir el campo de movimiento del fluido alrededor de la estructura del cuerpo y de las alas batientes, estimar la distribución espacio-temporal de la vorticidad adherida al cuerpo/alas del insecto, estimar la distribución de vorticidad y forma de las estelas emitidas desde los bordes filosos de las alas, predecir las cargas aerodinámicas actuantes sobre éstas, y tener en cuenta todas las posibles interferencias aerodinámicas.
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-02
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/199845
Roccia, Bruno Antonio; Preidikman, Sergio; Massa, Julio Cesar; Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología; Universidad Nacional de Educación a Distancia; Revista Iberoamericana de Ingeniería Mecánica; 16; 2; 2-2012; 3-18
1137-2729
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/199845
identifier_str_mv Roccia, Bruno Antonio; Preidikman, Sergio; Massa, Julio Cesar; Aerodinámica inestacionaria y no-lineal de micro-vehículos aéreos de alas batientes inspirados en la biología; Universidad Nacional de Educación a Distancia; Revista Iberoamericana de Ingeniería Mecánica; 16; 2; 2-2012; 3-18
1137-2729
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=4273081
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Nacional de Educación a Distancia
publisher.none.fl_str_mv Universidad Nacional de Educación a Distancia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1846083047659667456
score 13.22299

Publicaciones similares