Publicação: Efeito comparativo do afilamento em 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
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O presente trabalho apresenta uma análise sobre o 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 a presença de afilamento e sem a presença do afilamento, com condições de extremidade engastada-livre, simulando uma asa de aeronave. Tal viga foi 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, com emprego de materiais estruturais isotrópicos e compósitos. Foram obtidas tensões normais e cisalhantes críticas para quatro modelos diferentes de combinação de materiais e de idealização estrutural, e confrontadas com as adquiridas com modelagem numérica por elementos finitos, realizado com o auxílio do programa computacional NX NASTRAN® (2016). Os desvios obtidos com as comparações dos resultados obtidos foram satisfatórios. Destaca-se a constatação do impacto do afilamento sobre as propriedades de inércia e de massa da viga.
Abstract
The present work presents a analysis about the structural behavior of a beam made of thin walls, with coffin-type cross-section, concerning the normal stresses and shear. It was considered a beam with and without presence of tappering, with free end boundary conditions, simulating an aircraft wing. The beam was loaded by concentrated and eccentric loads acting perpendicular to its axis, providing the flexion, torsion and shear combined efforts. Analytical developments of structural behavior applied by thin walls beams were compiled by analytical methods, considering the structural idealization of Booms, using isotropic and composites materials. Normal stresses and critical shear stress were considered for four different models of material combination and structural idealization, and compared to the acquired with finite element numerical modeling, performed with the aid of NX NASTRAN® (2016) software. The deviations obtained with the results comparisons were satisfactory. It highlights the tappering impact on the inertia and beam mass properties.
Palavras-chave
Viga caixão, Box beam, Idealização estrutural, Structural idealization, Booms, Tensões nas vigas, Stresses in beams, Afilamento, Tapering
Citação
SELEGATO, José Octavio Marques. ARCIPRETTI, Pedro Henrique Terra. Efeito comparativo do afilamento em uma viga engastada-livre de seção-caixão com paredes finas constituídas por material compósito e convencional. 2019. 107 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.
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