Validation of a compliant structure design procedure for a morphing trailing edge

This master thesis presents the work done for the optimization of a compliant structure for a trailing edge of a medium range aircraft wing. The interest in morphing structures design for their implementation in modern aircrafts has increased in the latter years due to the fact that their use improves some certain performances, making a compromise between the load-carrying capabilities during flight and the weight reduction. In what follows, it has been adopted a two-level approach for the optimal design of morphing wings being the second level the main topic of this work, making used of a genetic algorithm in such a way to obtain the desired shape of the profile that will be implemented afterwards in the ribs of the wing of interest. The work here presented is placed in the framework of the European project SARISTU FP7 and has been focused on the research of the optimal configuration of the trailing edge for a given flight condition not only taking into account the efficiency of this kind of structures in providing the desired shape, but also the feasibility of such structures.

In questa tesi si è affrontato il problema dell'ottimizzazione di una struttura a flessibilità distribuita lungo il bordo di uscita di un aereo di trasporto regionale. L'interesse nel progetto di strutture adattative per la successiva implementazione in aerei moderni è aumentato negli ultimi anni grazie al fatto che queste consentono un miglioramento di determinate prestazioni, arrivando ad un giusto compromesso fra la capacità di sopportare gli elevati carichi a cui gli aerei vengono sottoposti in volo e la riduzione di peso. L'approccio seguito per il progetto delle ali è costituito da due livelli. Il secondo livello costituisce l'argomento principale di questo lavoro. In questa seconda fase si cerca di ottimizzare una struttura a flessibilità distribuita mediante l’utilizzo di un algoritmo genetico in modo tale da ottenere le forme desiderate del profilo. In seguito queste soluzioni sono state implementate nelle centine dell'ala d'interesse. Questo lavoro si inserisce nell'ambito del progetto europeo SARISTU FP7 ed è stato focalizzato sulla ricerca della configurazione ottima del bordo di uscita per una determinata condizione di volo, tenendo conto non solo dell'efficienza di questa tecnologia nell'ottenimento delle forme desiderate ma anche della fattibilità di questa soluzione.