Publicação: Análise de fadiga em engrenagem planetária do EC225 via simulação computacional
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::ESTRUTURAS AEROESPACIAIS::FADIGA
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Resumo
Este trabalho apresenta a análise e desenvolvimento do modelo computacional da engrenagem
planetária presente na Main Gear Box (MGB) do Helicóptero EC225 Super Puma, afim de
mitigar as falhas do componente devido a fadiga, visto que a falha por fadiga em componentes
de sistemas de transmissão são recorrentes pelo fato de ser submetido a cargas cíclicas. Neste
trabalho foi feita a investigação do acidente do Voo 241 de serviço de helicóptero CHC perto
de Turfy na Noruega, que ocorreu devido a falha por fadiga da engrenagem planetária da
MGB do EC225 SuperPuma. Assim foi realizado uma análise e proposto melhorias neste
componente, usando os softwares SolidWorks para criação do modelo do Computer Aided
Design (CAD) e o ANSYS para realizar as simulações estruturais de fadiga utilizando o Método
de Elementos Finitos (MEF). Além disso foi analisado os critérios e métodos de fadigas para
realizar tais simulações. Após o estudo e análise das simulações da engrenagem composta
pelo aço 16NCD13, sendo ele o original da engrenagem, foi proposto uma solução de melhoria
do material do componente estudado, assim foi feita a comparação do aço original com o aço
Maraging 18Ni e aço 300M. Com os resultados obtidos das simulações, ao comparar os aços
entre eles foi possível observar o aumento significativo da quantidade de vidas completas do
componente ao escolher o Aço Maraging ou 300M, onde o aço Marging demonstrou uma
melhoria maior. Com a análise computacional e os métodos utilizados, foi possível obter uma
solução de melhoria do material do componente estudado, contribuindo com o aumento da
confiabilidade e segurança do projeto aeronáutico.
Abstract
This study presents the analysis and development of a computational model of the planetary
gear located in the Main Gear Box (MGB) of the EC225 Super Puma helicopter, with the
objective of mitigating component failures caused by fatigue. Fatigue failures in transmission
system components are recurrent due to their exposure to cyclic loads. In this study, the accident
involving CHC Flight 241 near Turøy, Norway, was investigated, which occurred as a result
of fatigue failure in the planetary gear of the MGB of the EC225 Super Puma. Based on this
case, an analysis was conducted and improvements to the component were proposed, employing
SolidWorks software for the creation of the Computer-Aided Design (CAD) model and ANSYS
software to perform structural fatigue simulations using the Finite Element Method (FEM).
Additionally, fatigue criteria and methodologies were examined to support the simulations.
Following the study and analysis of the simulations of the gear manufactured from 16NCD13
steel, the original material of the gear, a solution was proposed to enhance the material of the
studied component. A comparative evaluation was carried out between the original steel and
Maraging 18Ni steel and 300M steel. The simulation results revealed a significant increase in
the number of complete life cycles of the component when using Maraging or 300M steel, with
Maraging steel demonstrating superior improvement. Through computational analysis and the
applied methodologies, this research provides a material enhancement solution for the studied
component, contributing to increased reliability and safety in aeronautical engineering projects.
Palavras-chave
Engrenagem planetária, Main Gear Box,, Ansys, Falha por Fadiga, Análise
Citação
BORGES, Lucas Dias. Análise de fadiga em engrenagem planetária do EC225 via simulação computacional. 2025. 70 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia - MG, 2025.