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Uncertainty quantification of aeroelastic stability of composite plate wings using lamination parameters

机译：复合材料翼板气动弹性稳定性的不确定度量化

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An approach is presented for modelling the aeroelastic stability of composite laminate wings with ply orientations subject to uncertainty. An aeroelastic model is constructed using the Rayleigh-Ritz technique coupled with modified strip theory aerodynamics. Lamination parameters are used as inputs to a Polynomial Chaos Expansion (PCE), enabling efficient propagation of the uncertainty through the aeroelastic model for a composite laminate with any number of plies. The Rosenblatt transformation is used to adapt the lamination parameter distributions for use with the PCE. A modified approach for modelling the uncertain aeroelastic response near the boundaries of different regimes of behaviour is also presented. Two case studies demonstrate application of the techniques; the first applies a simple PCE to a number of example balanced and symmetric laminates, the second applies the modified approach in a parametric investigation of the effects of bend-twist coupling on response mechanism. The proposed techniques offer at least an order of magnitude reduction in computation time compared to baseline Monte Carlo Simulation for all of the cases investigated.
机译：提出了一种方法，该方法可以对具有不确定性的帘布层方向的复合层合翼的气动弹性稳定性进行建模。使用Rayleigh-Ritz技术结合改进的条形理论空气动力学来构建空气弹性模型。叠层参数用作多项式混沌扩展（PCE）的输入，从而能够通过气动弹性模型有效地传播不确定性，从而适用于任意数量的复合叠层。 Rosenblatt变换用于调整层压参数分布以与PCE一起使用。还提出了一种改进的方法，用于在不同行为方式的边界附近对不确定的气动弹性响应进行建模。两个案例研究证明了该技术的应用。第一种方法将简单的PCE应用于许多示例性平衡和对称层压板，第二种方法将改进的方法应用于弯曲扭转耦合对响应机制影响的参数研究中。对于所有研究的案例，与基线蒙特卡洛模拟相比，所提出的技术至少减少了一个数量级的计算时间。

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