Estudio De La Dinámica No-Lineal De Micro-Vehículos Aéreos De Alas Batientes Mediante Un Modelo Híbrido De Cuerpos Rígidos Y Flexibles.

Abstract

Se presenta el desarrollo de un modelo híbrido compuesto por un sistema cuerpoalas
que permite la representación (imitación), del estado correspondiente a distintas
configuraciones (despegue, ascenso, descenso, maniobras y aterrizaje, entre otras),
observadas en el vuelo de pequeñas aves e insectos. El cuerpo del micro-vehículo es
modelado como un conjunto de cuerpos rígidos interconectados. Para capturar el incremento
de eficiencia aerodinámica proveniente de la deformación elástica de las alas, se considera
para ellas un modelo estructural flexible acoplado elástica e inercialmente con la dinámica
de grandes desplazamientos y grandes rotaciones características del conjunto. Se derivan
las ecuaciones de movimiento asociadas a las coordenadas generalizadas del modelo de
alas batientes haciendo uso del Principio de Hamilton Extendido. Las alas flexibles se
modelan como vigas de Euler-Bernoulli y se dircretizan las variables continuas mediante el
Método de Elementos Finitos. El presente trabajo forma parte de un esfuerzo mucho mayor
que se está llevando a cabo en la Universidad de Maryland en College Park, USA. El
objetivo general del proyecto es estudiar como sistemas físicos, espaciales y temporalmente
distribuidos, pueden ser integrados con datos de biología experimental y con computación de
alta performance para lograr diseños eficientes.