STUDI PARAMETRIK PERFORMA AERODINAMIS SAYAP KEPAK FLEKSIBEL DAN AKUSTIK MODAL DENGAN VARIASI SIFAT MATERIAL DAN MORFOLOGI - Duke Tantono, Albert
Untuk meniru penerbangan burung, perlu untuk mendapatkan geometri wahana udara sayap mengepak yang memiliki daya dorong lebih tinggi, yang mana memerlukan pemahaman tentang perilaku gerakan mengepak dan cara memodelkan gerakan mengepak. Morfologi alami sayap kepak, terutama pada burung memiliki ciri sifat material yang unik Sayap burung secara alami lebih kuat dan lebih berat di dekat tepi depan dan secara bertahap berkurang saat menuju tepi belakang. Fitur morfologi ini akan direpresentasikan di sini sebagai fitur yang lebih sederhana, yaitu melalui perbedaan diskrit. Dan karena korelasinya yang rumit, maka tepat untuk memisahkan antara berbagai parameter. Namun diskritisasi ini memiliki kekurangan yang sangat besar karena membutuhkan banyak kasus. Studi ini mengeksplorasi variasi kecepatan udara, lokasi perbedaan, modulus dan densitas material Young, sedangkan frekuensi flapping dan geometri didefinisikan pada awalnya dan tetap sama sepanjang variasi. Burung merpati diambil sebagai data referensi untuk pemodelan sayap kepak. Topologi struktur dengan variasi sifat material dari sayap yang mengepak seperti kepadatan dan modulus Young di seluruh bidang sayap dimodelkan untuk meniru topologi sayap burung dengan menggunakan bahan dari keluarga polistiren. Analisis model gerak mengepak dilakukan dengan menggunakan metode Interaksi Struktur Fluida dua arah berdasarkan solusi persamaan Reynold Averaged Navier-Stokes unsteady dan metode Elemen Hingga transien untuk mengetahui perilaku sayap mengepak selama siklus mengepak. Selain itu, meskipun resonansi antara aliran fluida dan struktur sering terabaikan, namun jika terjadi hal tersebut dapat berdampak bencana pada integritas sayap. Oleh karena itu, model akustik dilakukan untuk mengetahui apakah aman untuk mengimplementasikan kasus ini atau tidak, yang frekuensinya bervariasi antar kasus. Hasil dan analisis pemodelan flapping menunjukan bahwa bagian belakang sayap yang lebih berat dan lentur menguntungkan untuk kasus dalam study ini.