Publicação: Propostas de melhorias a projetos estruturais da equipe Tucano para competições
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
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Resumo
O desenvolvimento pela equipe Tucano Aerodesign do projeto estrutural de uma aeronave cargueira
rádio-controlada para competição SAE Brasil Aerodesign exige melhorias constantes, devido ao alto
nível das equipes participantes. Por esse motivo observou-se a necessidade de se desenvolverem
métodos analíticos, capazes de melhorar os resultados obtidos nas etapas iniciais do projeto.
Também foi notado que o tempo gasto para a criação de desenhos, necessários às simulações numéricas,
tomava boa parte daquele dedicado à modelagem. Por essa razão, foram desenvolvidas
duas ferramentas: uma, de otimização estrutural de asas, baseada em idealização por booms e
outra, referente a um assistente de concepção geométrica, para importação de perfis e criação de
asas. A primeira, construída em MATLAB ®, necessita de inputs do usuário sobre a geometria da asa,
perfis aerodinâmicos usados e número de nervuras, e a resposta é a massa da asa. Além disso, é
informado também seu arranjo estrutural, dimensionamento e carregamentos. A segunda, feita em
linguagem VBA, necessita de informações sobre a geometria aerodinâmica e estrutural da asa, vindas
por exemplo do otimizador estrutural, e é capaz de executar todos os processos necessários
para o desenho desta. Os resultados obtidos demonstram que o otimizador é capaz de fornecer
valores próximos aos observados pelo método FEM, sendo portanto adequado às etapas iniciais de
projeto. O auxílio para criação de asas mostrou capacidade de utilização nas mais diversas geometrias,
quantidade de seções na asa ou tipos de perfis aerodinâmicos utilizados.
Abstract
The development by the Tucano Aerodesign team of the structural design of a cargo-controlled aircraft
for SAE Brasil Aerodesign competition requires constant improvements, due to the high level of
the participating teams. For this reason, there was a need to develop analytical methods, capable
of improving the results obtained in the initial stages of the project. It was also noted that the time
taken to create drawings, necessary for numerical simulations, took up much of that devoted to modeling.
For this reason, two tools have been developed: a structural optimization of wings, based on
the idealized by booms and an assistant for importing profiles and creating wings. The first, built in
MATLAB ®, requires user input on the wing geometry, aerodynamic profiles used and number of ribs.
Its answer is the mass of the wing. In addition, its structural arrangement, dimensioning and loading
are also informed. The second, made in VBA language, needs information about the aerodynamic
and structural geometry of the wing, coming from, for example, the structural optimizer, and is capable
of executing all the processes necessary for its design. The results obtained demonstrate that the
optimizer is capable of providing values close to those observed by the FEM method, therefore being
suitable for the initial design stages. The aid for creating wings showed the ability to be used in the
most diverse geometries, number of sections on the wing or types of aerodynamic profiles used.
Palavras-chave
Aerodesign, Projeto estrutural, Otimização estrutural, Macro Catia, Macro excel
Citação
MARTINS, Amanda de Sousa. MARIANO, Igor Henrico Silva. Propostas de melhorias a projetos estruturais da equipe tucano para competições. 2020. 113 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, MG.
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