Publicação: Análise comparativa do comportamento estrutural de uma viga Engastada-Livre de Seção-Caixão com paredes finas constituídas por material compósito e convencional
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::ESTRUTURAS AEROESPACIAIS::PROJETO DE ESTRUTURAS AEROESPACIAIS, CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::ANALISE DE TENSOES
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Resumo
O presente trabalho apresenta diversas análises do comportamento estrutural de uma viga constituída por paredes finas, com seção transversal do tipo caixão, no tocante às tensões normais e de cisalhamento. Foi considerada uma viga com condições de extremidade engastada-livre, simulando uma asa de aeronave, solicitada por cargas concentradas e excêntricas atuantes perpendicularmente ao seu eixo, proporcionando esforços combinados de flexão, torção e cisalhamento. Foram compilados os desenvolvimentos analíticos de comportamento estrutural de vigas de paredes finas, via métodos analíticos, considerando a idealização estrutural por Booms e também com seção transversal com paredes desprovidas de enrijecedores, com emprego de materiais estruturais isotrópicos e compósitos. Foram obtidas tensões normais e cisalhantes críticas para seis modelos diferentes de combinação de materiais estruturais e de idealização estrutural, e confrontadas com as adquiridas com modelagem numérica por elementos finitos, realizado com o auxílio do programa computacional NASTRAN®. Os desvios obtidos com as comparações dos resultados obtidos foram satisfatórios. Destaca-se a constatação do impacto dos módulos de elasticidade de materiais compósitos tanto no comportamento estrutural de enrijecedores solicitados por esforços normais como dos painéis sob o efeito dos fluxos cisalhantes intervenientes.
Abstract
The present work presents several analyzes of the structural behavior of a beam constituted by thin walls, with cross section of the coffin type, with respect to the normal and shear stresses. It was considered a beam with set-free end conditions, simulating an aircraft wing, requested by concentrated and eccentric loads acting perpendicular to its axis, providing combined bending, torsion and shear forces. Analytical developments of thin - walled beams were compiled through analytical methods, considering Booms' structural idealization and also with cross section with walls devoid of stiffeners, using isotropic and composite structural materials. Normal and critical shear stresses were obtained for six different models of combination of structural materials and structural idealization, and compared with those acquired with finite element numerical modeling, carried out with the aid of the NASTRAN® computer program. The deviations obtained with the comparisons of the obtained results were satisfactory. It is important to note the impact of the elastic modulus of composite materials on both the structural behavior of stiffeners requested by normal stresses and of the panels under the effect of intervening shear flows
Palavras-chave
Viga-caixão, Idealização estrutural, Booms, Tensões em vigas
Citação
MARTINS, Raíssa; RODRIGUES,Caio Franco. Análise comparativa do comportamento estrutural de uma viga Engastada-Livre de Seção-Caixão com paredes finas constituídas por material compósito e convencional. 2019. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019.