Fenômeno de wing rock em placas de compósitos com acoplamento flexão-torção
wing rock; placas ortotrópicas; acoplamento flexão-torção
O wing rock é um fenômeno oscilatório indesejável que pode ocorrer em aerofólios com o aumento do ângulo de ataque devido a efeitos como o desprendimento de vórtices que produzem assimetrias no escoamento externo. Este trabalho tem como objetivo estudar a frequência e amplitude de oscilação de wing rock em placas planas retangulares com diversas razões de aspecto na faixa de 2 a 4. Placas de alumínio e de compósito de fibras de carbono unidirecionais orientadas a 45° em relação a direção do escoamento de ar foram testadas. Um aparato de medição foi construído, composto por uma mesa reclinável acoplada a um mecanismo de rolagem livre e um sensor Arduino Uno® para captar as rotações das placas em um túnel de vento. Em geral, os resultados dos experimentos indicaram uma tendência de aumento de amplitude de wing rock com o aumento da razão de aspecto para ângulos de ataque iguais ou maiores que 10°. Os valores de amplitude de wing rock observados foram menores para uma das configurações de orientação de fibras estudadas, na faixa de ângulos de ataque de 10° a 20°. Para a frequência de wing rock, não houve correlação clara de variação de frequência com a variação de razão de aspecto para os ângulos de ataque estudados. Em resumo, os resultados deste estudo sugerem que a anisotropia dos materiais compósitos pode ser um parâmetro importante de projeto para adequar as propriedades elásticas de maneira a reduzir os efeitos de wing rock em estruturas aeronáuticas.