Simulación Numérica de Lock-In de Estructura Cilíndrica

El objetivo del trabajo consiste en reproducir numericamente el fenomeno aeroelastico conocido como “lock-in” que se da en cuerpos romos (“bluff bodies”) bidimensionales, cuando las frecuencias de desprendimientos periodicos de vortices de Von Karman (“vortex shedding”), a traves de un mecanismo de realimentacion, se producen a la frecuencia natural del movimiento del cuerpo, ampliando asi el rango de velocidades en el que ocurre el acoplamiento aeroelastico fluido-estructura. Para ello, se realizo el analisis sobre una estructura cilindrica, analizada mediante el programa de elementos finitos ANSYS® Mechanical. De dicho modelo estructural se obtuvieron numericamente las deformaciones elasticas estaticas para un estado de carga simple, y los primeros modos de vibracion y sus frecuencias naturales, verificando su concordancia con los resultados obtenidos analiticamente. Ademas, se realizaron simulaciones del dominio fluidodinamico, mediante el software Fluent (ANSYS), para condiciones de flujo estacionarias, con el objetivo de validar las deformaciones elasticas estaticas producidas en ausencia de desprendimientos vorticosos. Se realizo un analisis de acoplamiento bidireccional: en cada paso de tiempo, se considera el desplazamiento de los nodos de la malla en la interfaz fluido-estructura, debido a la deformacion elastica, y se corrige la solucion obtenida en el dominio fluidodinamico debido al desplazamiento de la interfaz. Actualmente, el trabajo se encuentra etapa de simulacion de la interaccion fluido-estructura dinamica para verificar la ampliacion del rango de velocidades donde se da la condicion de “lock-in”.