Dynamics Modeling and Simulation of Flexible Airships
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Notice bibliographique
Résumé
The resurgence of airships has created a need for dynamics models and simulation capabilities of these lighter-than-air vehicles. The focus of this thesis is a theoretical framework that integrates the flight dynamics, structural dynamics, aerostatics and aerodynamics of flexible airships. The study begins with a dynamics model based on a rigid-body assumption. A comprehensive computation of aerodynamic effects is presented, where the aerodynamic forces and moments are categorized into various terms based on different physical effects. A series of prediction approaches for different aerodynamic effects are unified and applied to airships. The numerical results of aerodynamic derivatives and the simulated responses to control surface deflection inputs are verified by comparing to existing wind-tunnel and flight test data. With the validated aerodynamics and rigid-body modeling, the equations of motion of an elastic airship are derived by the Lagrangian formulation. The airship is modeled as a free-free Euler-Bernoulli beam and the bending deformations are represented by shape functions chosen as the free-free normal modes. In order to capture the coupling between the aerodynamic forces and the structural elasticity, local velocity on the deformed vehicle is used in the computation of aerodynamic forces. Finally, with the inertial, gravity, aerostatic and control forces incorporated, the dynamics model of a flexible airship is represented by a single set of nonlinear ordinary differential equations. The proposed model is implemented as a dynamics simulation program to analyze the dynamics characteristics of the Skyship-500 airship. Simulation results are presented to demonstrate the influence of structural deformation on the aerodynamic forces and the dynamics behavior of the airship. The nonlinear equations of motion are linearized numerically for the purpose of frequency domain analysis and for aeroelastic stability analysis. The results from the latter for
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle