Strutture smart per sperimentazioni in galleria del vento

Traditional aeroelastic models rely only on good mechanical design and accurate crafting to match the structural properties required. This work proposes a method for actively regulating their structural parameters to improve accuracy and reliability of wind tunnel tests. Following the design process steps typical of a smart structure, a damping tuning technique permitting control of a specific set of vibration modes is developed and applied to a test-case aeroelastic model. Depending on test conditions, the structural damping value can be adjusted in a fast, precise and repeatable way in order to highlight the effects of the aerodynamic phenomena of interest. In particular, vortex-induced vibrations are taken into consideration, and the response of a bridge section to vortex shedding is assessed. Active parameter regulation allows the model to be tested in a wider pattern of operating conditions.

I modelli aeroelastici tradizionali si affidano unicamente ad una progettazione accurata e ad una realizzazione a regola d'arte per assumere le necessarie proprietà strutturali. Il presente Lavoro propone un metodo per regolarne attivamente i parametri allo scopo di migliorare l'accuratezza e l'affidabilità dei test in galleria del vento. Seguendo il percorso tipico della progettazione di una struttura smart, una tecnica per la regolazione dello smorzamento di uno specifico insieme di modi di vibrare è stata sviluppata ed applicata ad un caso di studio. A seconda delle condizioni di prova, il valore di smorzamento strutturale può essere aggiustato in maniera rapida, precisa e ripetibile allo scopo di evidenziare gli effetti dei fenomeni aerodinamici di interesse. In particolare, è stata valutata la risposta alle vibrazioni indotte dal distacco di vortici di un modello sezionale dell'impalcato di un ponte: la regolazione attiva dei parametri ha permesso di testare quest'ultimo in un ampio scenario di condizioni operative.