Vol.25, Special Issue A, 2025, pp. S17–S24
https://doi.org/10.69644/ivk-2025-siA-0017 

OPTIMISING THE DESIGN OF AUXETIC CORE AIRFOIL FOR WING MORPHING APPLICATIONS

Amanpreet Whan1 , Harpreet Singh1 , Navdeep Malik1 , Anurag Balayan1 ,

Stuti Dwivedi1 , Anshul Sharma2 , Manoj Sahni3* , Rajnish Mallick4

1) Department of Mechanical Engineering, Thapar Institute of Engineering & Technology, Patiala, INDIA

2) Department of Mechanical Engineering, National Institute of Technology, Hamirpur, INDIA

3) Department of Mathematics, Pandit Deendayal Energy University, Gandhinagar, INDIA

*email: manojsahani117@gmail.com 

4) School of Interdisciplinary Design and Innovation, Indian Institute of Information Technology Design and Manufacturing, IIIT DM Kancheepuram, Chennai, INDIA

 

Izvod

Ptičija krila su primer adaptacije i aerodinamičkih performansi u različitim uslovima letenja. S druge strane, konvencionalna krila letelica se projektuju za specifične uslove, čime se ograničava njihova adaptabilnost. Stoga, integracija pametnih ćelijskih konstrukcija u aeroprofile promenljivog oblika je krucijalno za dalji razvoj letelica. Ovim se podrazumeva integracija pokretača, senzora i inovativnih sistema upravljanja radi modernizacije letelice. Interesantan pristup je usvajanje uvodnog rešenja, gde se obezbeđuje negativan Poasonov koeficijent, poznat kao auksetično ponašanje materijala. Ova posebna osobina može da doprinese značajnim prednostima u procesu promene oblika krila. Aeroprofili promenljivog oblika sa auksetičnim jezgrom daju razne prednosti, uključujući veće deformacije, lakoću upravljanja, promenljivu krutost i povećan dopušteni napon. Ova istraživanja daju novi pristup iznalaženjem optimalnog uvodnog elementa i proširivanjem ključnih prednosti u vazduhoplovnom sektoru, fokusiranjem ka postizanju maksimalnog savijanja vodeće ivice aeroprofila. Proučavaju se ravanske karakteristike 2D uvodne auksetične konstrukcije i daju procene posledica izmene parametara na negativni Poasonov koeficijent. Multi-objektivnom metodom optimizacije, uvođenjem genetičkog algoritma, postiže se izvanredno poboljšanje Poasonovog koeficijenta od 99.53 % i značajan porast relativnog modula elastičnosti od 158.70 %, dobijen analitički. Analiza konačnim elementima (FEA) Eppler 420 aeroprofila pokazuje da uvođenje poboljšanog uvodnog jezgra dovodi do značajne izmene (63.56 %) kod savijanja vodeće ivice, u poređenju sa ranijim istraživanjima. Ovim se podrazumeva potencijal u usvajanju optimizovanih uvodnih konstrukcija za poboljšanje performansi i adaptabilnosti krila letelice.

Ključne reči: krila promenljivog oblika, savijanje vodeće ivice, pametne auksetične konstrukcije, genetički algoritam, metoda konačnih elemenata

rad u celosti (840 kB)