Avaliação estrutural de uma proposta de trem de pouso padrão aplicada a uma aeronave radio controlada da competição SAE Brasil aerodesign
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Data
2024-09-07Orientador
Kucera, Sérgio da Silva
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Este trabalho teve como finalidade a avaliação estrutural de uma proposta de trem de pouso padrão para uma aeronave radio controlada da competição SAE Brasil Aerodesign. De todas as etapas da missão a ser realizada, a mais crítica é a aterrissagem, pois se o dimensionamento do trem de pouso não estiver de acordo com as solicitações, são grandes as chances de danificar completamente a estrutura da aeronave. Além da resistência, o trem de pouso ideal precisa ser leve, impactando o mínimo possível no peso da carga que o avião poderá carregar durante o voo, e ter uma geometria simples, para permitir que seu conceito seja facilmente aplicável a uma nova aeronave. Isso também proporciona a equipe mais tempo para se dedicar a outras etapas do projeto. Para as principais definições da aeronave, foram verificadas as referências aplicáveis. Foi então realizado o estudo com três modelos de materiais compósitos laminados distintos, por meio de simulações numéricas através do Método dos Elementos Finitos, com um software desenvolvido para materiais ortotrópicos. Com ele verificou-se o deslocamento de cada modelo e a previsão de falha pelo critério de Tsai-Wu. Nos resultados, considerando o pouso em apenas uma roda do trem principal, uma aeronave com peso de cerca de 136 N e um fator de carga de 2,67, o melhor resultado foi verificado no modelo com fibra de carbono unidirecional, que obteve um deslocamento vertical de 31,9 mm na condição dinâmica, fator de segurança do critério de falha de Tsai-Wu de 0,86, variação do ângulo de incidência da asa de 1,41° e redução de massa de 53,5%, em comparação com o modelo rígido do ano anterior. [resumo fornecido pelo autor]