Wing component allocation for a morphing variable span of tapered wing using finite element method and topology optimisation – application to the UAS-S4
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract This work presents the Topology Optimisation of the Morphing Variable Span of Tapered Wing (MVSTW) using a finite element method. This topology optimisation aims to assess the feasibility of internal wing components such as ribs, spars and other structural components. This innovative approach is proposed for the telescopic mechanism of the MVSTW, which includes the sliding of the telescopically extended wing into the fixed wing segment. The optimisation is performed using the tools within ANSYS Mechanical, which allows the solving of topology optimisation problems. This study aims to minimise overall structural compliance and maximise stiffness to enhance structural performance, and thus to meet the structural integrity requirements of the MVSTW. The study evaluates the maximum displacements, stress and strain parameters of the optimised variable span morphing wing in comparison with those of the original wing. The optimised wing analyses are conducted on four wingspan extensions, that is, 0%, 25%, 50% and 75%, of the original wingspan, and for different flight speeds to include all flight phases (17, 34, 51 and 68m/s, respectively). Topology optimisation is carried out on the solid wing built with aluminium alloy 2024-T3 to distribute the wing components within the fixed and moving segments. The results show that the fixed and moving wing segments must be designed with two spar configurations, and seven ribs with their support elements in the high-strain area. The fixed and moving wing segments’ structural weight values were reduced to 16.3 and 10.3kg from 112 to 45kg, respectively. The optimised MVSTW was tested using different mechanical parameters such as strains, displacements and von Misses stresses. The results obtained from the optimised variable span morphing wing show the optimal mechanical behaviour and the structural wing integrity needed to achieve the multi-flight missions.
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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 | 0,001 | 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