Análise do uso de liga com efeito memória de forma na atuação do flape de uma aeronave radiocontrolada
Loading...
Submission Date
Defense Date
2017
Edition
Authors
Advisors
Co-Advisors
Editors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Description
Este trabalho consiste na avaliação da utilização de ligas com memória de forma como atuadores mecânicos para acionamento de flaps em uma aeronave radiocontrolada. A situação analisada é um comparativo entre o atuador convencional do tipo eletromecânico com um conceito baseado no efeito memória de forma de determinados materiais. Com isso, busca-se simplificar o sistema e verificar o mecanismo com melhor resultado. Para tanto, este relatório inicia-se com uma revisão bibliográfica abordando os conceitos fundamentais sobre as ligas com memória de forma, enfatizando o Nitinol, e os modelos constitutivos para a sua modelagem matemática. Seguem-se então breves discussões sobre forças aerodinâmicas em perfis e dispositivos hipersustentadores, com ênfase em flaps. Pela proposta, o trabalho é iniciado com uma avaliação do sistema atual. A partir dele foi feita uma nova proposta de acionamento, com fios da liga Nitinol. Este novo mecanismo funciona através da recuperação do comprimento inicial do fio de Nitinol após sofrer uma deformação no sentido axial. O deslocamento linear no comprimento do atuador é convertido em giro no dispositivo hipersustentador. Os materiais são caracterizados com testes de laboratório, para assim verificar suas tensões de ruptura e a capacidade de geração de força na recuperação de forma. Na sequência, são avaliados os tempos de resposta para diferentes parâmetros. Após, com um teste experimental, os ângulos obtidos são comparados com os ângulos teóricos esperados validando assim o modelo utilizado. Por fim, os resultados encontrados são comparados com o sistema convencional, concluindo que o Nitinol utilizado apresenta maiores capacidades de geração de força, chegando a mais de 6 vezes o torque obtido com o servo eletromecânico. Contudo, o tempo de acionamento é uma desvantagem, obtendo-se 2 segundos com diferença de potencial de 10 V para novo sistema, enquanto o servo atua em 0,075 segundos (sic).