Publicação: Otimização das características aerodinâmicas de superfícies sustentadoras utilizando algoritmos genéticos
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::METODOS DE SINTESE E OTIMIZACAO APLICADOS AO PROJETO MECANICO, CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::DINAMICA DE VOO::ESTABILIDADE E CONTROLE
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Resumo
O objetivo desse trabalho é desenvolver uma rotina que possibilite a otimização de valores
geométricos permitindo a definição de superfícies sustentadoras que atendam os requisitos da
missão otimizada e que cumpram os requisitos de estabilidade estática longitudinal. O processo
de otimização é composto por um algoritmo genético que utiliza de um módulo aerodinâmico
baseado em Vortex-Lattice Method (VLM) não linear e de outro módulo que certifica o
cumprimento dos critérios de estabilidade estática longitudinal para avaliar o desempenho do
modelo analisado. Nesse caso, os resultados obtidos foram comparados com um modelo de
aeronave convencional já existente no mercado e observou-se um aumento na eficiência
aerodinâmica dos modelos gerados, além de possuírem a condição estável não só para a fase de
cruzeiro, mas também para a situação de stall, pois apresentou um momento restaurador e
sustentação suficiente para suportar o peso máximo de decolagem. Assim, a utilização desse
algoritmo permite um melhor aproveitamento do tempo quando se passa da etapa de projeto
Conceitual para a etapa Preliminar, sendo possível validar as características geométricas da asa
e da empenagem horizontal.
Abstract
The purpose of this work is to develop a routine that enables the optimization of geometric
values, allowing the resulting lifting surfaces to meet the requirements of the optimized mission
and longitudinal static stability. The optimization process consists of a genetic algorithm that
uses an aerodynamic module based on a non-linear Vortex-Lattice Method (VLM) and another
module that certifies compliance with the criteria of longitudinal static stability to verify the
analyzed model’s performance. In this case, the results obtained were compared with a
conventional off-the-shelf aircraft model and was noticed an increase in the aerodynamic
efficiency of the optimized models, they also have a stable condition for the cruise phase and
the stall situation, as it has a restoring momentum and is able to lift the maximum take-off
weight. Thus, the use of this algorithm allows to enhance the user experience during the
transition from the Conceptual to Preliminary design phases, so it is possible to validate the
geometric features from the wing and from the horizontal tail.
Palavras-chave
Algoritmo genético, Otimização, Aerodinâmica, Estabilidade, Longitudinal, Preliminar
Citação
PEREIRA, Lucas Parreira de Abreu. Otimização das características aerodinâmicas de superfícies sustentadoras utilizando algoritmos genéticos. 2021. 72 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2021.
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