Analogamente a quanto descritto per lo spessore dello skin, pur assumendo che il cassone non sia più simmetrico è stato assunto che gli spessori dei due longheroni siano identici. Ala anteriore
L’evoluzione dello spessore delle flange dei longheroni nel cassone alare dell’ala anteri- ore durante il processo di ottimizzazione è mostrato in figura A.5.
Anche le curve che descrivono l’andamento dello spessore delle flange dei due longheroni hanno il loro valore massimo in corrispondenza del kink dell’ala (nodo 9). Tuttavia il loro trend è differente da quello dello spessore dello skin, analizzato in precenza (figura A.1). Per questa variabile del cassone l’andamento è meno definito rispetto alla precedente vari- abile ed anche il massimo della curva risulta più spostato verso il basso rispetto alla curva di ts.
Le curva rossa e blu hanno valori maggiori rispetto a quelli dei casi flessibili (di colore rosa e nero). Inoltre l’introduzione del vincolo di instabilità dei correnti non ha un effetto netto sul rapporto tra le curve rossa e blu, ma in alcuni nodi determina una riduzione e in altri un aumento dello spessore delle flange tw. Il picco dell curva rossa nel nodo 18 viene
assimilato ad un errore numerico e quindi non ne terremo conto nell’analisi.
Il vincolo D determina nei nodi 9 e 10 dove lo spessore è massimo una riduzione di circa 10 mm. Questo gap tra le curve si annulla negli ultimi nodi dell’ala in cui tutte le linee hanno andamenti molto simili tra loro.
Figura A.5: Spessore delle flange dei longheroni nel cassone asimmetrico dell’ala anteriore durante i quattro step dell’ottimizzazione
Il vincolo di flutter comporta nella in-wing (nodi 4 ÷ 9) una riduzione dello spessore delle flange, mentre determina un aumento dello stesso esternamente al kink.
Paratia
La figura A.6 mostra l’evoluzione dello spessore delle flange dei longheroni nel cassone alare della paratia, durante il processo di ottimizzazione.
Come già osservato per lo spessore dello skin ts anche quello dell’anima non mostra
Figura A.6: Spessore delle flange dei longheroni nel cassone asimmetrico della paratia durante i quattro step dell’ottimizzazione
variazioni evidenti rispetto all’introduzione dei vari vincoli.
Diversamente da quanto osservato per lo spessore ts l’andamento ha forma a 00V00 ed il
minimo è raggiunto sempre nel nodo 17 dove le sollecitazioni sono più piccole rispetto agli altri. In questa sezione essendo posta circa a metà della paratia sono attenutati gli effetti derivanti dall’interazione con le due ali.
Ala posteriore
La figura A.7 mostra l’evoluzione dello spessore delle flange dei longheroni nel cassone alare dell’ala posteriore, durante il processo di ottimizzazione.
Anche l’ala posteriore mostra un andamento per lo spessore delle flenge dei longheroni twsimile a quello di ts osservato nella stessa struttura.
Nella parte in cui gli spessori sono minimi si osserva che le differenze tra i casi rigidi e quelli flessibili sono minime e ridotte a circa 1 mm. Nel punto di massimo spessore (nodo 45) invece il gap tra la curva blu e quella rosa è di circa 10 mm. Il vincolo di flutter non comporta invece variazioni significative sullo spessore tw.
Figura A.7: Spessore delle flange dei longheroni nel cassone asimmetrico dell’ala posteriore durante i quattro step dell’ottimizzazione
Fin
La figura A.8 mostra l’evoluzione dello spessore delle flange dei longheroni nel cassone alare del fin, durante il processo di ottimizzazione.
Il grafico è analogo a quello descritto in precedenza per lo spessore dello skin ts (figura
Figura A.8: Spessore delle flange dei longheroni nel cassone asimmetrico del fin durante i quattro step dell’ottimizzazione
A.1.3
Aree dei correnti A
sQuesto elemento strutturale entra a far parte in maniera significativa dal secondo step dell’ottimzzazione dato che in precedenza non viene richiesto che il pannello abbia una adeguata rigidezza rispetto al suo asse baricentrico che garantisca di sostenere i carichi di compressione evitando il fenomeno dell’instabilità. Come già fatto nel capitolo prece- dente in ogni grafico viene mostrata la linea rossa con valori costanti corrispondenti al minimo per l’area dei correnti.
Il valore plottato dell’area Assi riferisce all’area complessiva data dalla somma di tutti gli
irrigidimenti in ogni sezione. Ala anteriore
L’evoluzione delle aree dei correnti nel cassone alare dell’ala anteriore durante il processo di ottimizzazione è mostrato in figura A.9.
Come per le altre caratteristiche il massimo viene raggiunto in corrispondenza del kink dell’ala (nodo 9) dove la discontinuità geometrica dell’ala impone alle caratteristiche ge- ometriche del cassone un incremento.
Come già spiegato in precedenza, solitamente in corrispondenza del kink dell’ala il cas- sone alare prevede la presenza di una centina di forza che consente di assorbire le sol- lecitazioni dovute alla discontinuità geometrica. Il metodo di ottimizzazione non prevede la presenza e tantomeno il dimensionamento di un simile componente e quindi tutte le sollecitazioni devono essere assorbite dal cassone.
Figura A.9: Aree dei correnti nel cassone asimmetrico dell’ala anteriore durante i quattro step dell’ottimizzazione
il nodo 16 ed il 20 dove il momento flettente Myè minimo.
L’introduzione del vincolo di aeroelasticità statica determina, anche per l’area dei correnti As, una riduzione generalizzata ed estesa a tutti i nodi dalla center-line alla sezione 17.
Il massimo gap tra le curve si osserva proprio della sezione in cui l’area dei correnti è massima (nodo 9).
Il vincolo di flutter non comporta significative variazioni sull’area As.
Paratia
La figura A.10 mostra l’evoluzione dello spessore delle flange dei longheroni nel cassone alare della paratia, durante il processo di ottimizzazione.
Le tra curve significative hanno valori di area che decrescono fino al nodo 27, per poi risalire negli ultimi due, analogamente a quanto osservato in precedenza con le altre caratteristiche del cassone.
Figura A.10: Aree dei correnti nel cassone asimmetrico della paratia durante i quattro step dell’ottimizzazione
Ala posteriore
La figura A.11 mostra l’evoluzione dello spessore delle flange dei longheroni nel cassone alare dell’ala posteriore, durante il processo di ottimizzazione.
Anche il valore delle aree As dei correnti ha un andamento simile a quello dello spessore
delle flange dei longheroni e dello skin. Tutte le considerazioni fatte in precedenza e relative soprattutto agli spessori tssono da ritenersi valide anche per questa caratteristica
del cassone.
Il vincolo di flutter ha un’influenza ancora minore di quanto avesse in precedenza e la linea nera si confonde con quella di colore rosa per molti nodi dell’ala posteriore.
Figura A.11: Aree dei correnti nel cassone asimmetrico dell’ala posteriore durante i quattro step dell’ottimizzazione
Fin
La figura A.12 mostra l’evoluzione dello spessore delle flange dei longheroni nel cassone alare del fin, durante il processo di ottimizzazione.
L’andamento è decrescente, e qualitativamente simile a quello degli spessori analizzati in precedenza. Il vincolo di flutter anche in questo caso apporta modifiche veramente scarse rispetto ai valori ottenuti allo step D dell’ottimizzazione.
Figura A.12: Aree dei correnti nel cassone asimmetrico del fin durante i quattro step dell’ottimizzazione