Análise de fadiga em engrenagem planetária do EC225 via simulação computacional

Borges, Lucas Dias

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ORCID:	http://orcid.org/0009-0005-8185-3092
Document type:	Trabalho de Conclusão de Curso
Access type:	Acesso Aberto
Title:	Análise de fadiga em engrenagem planetária do EC225 via simulação computacional
Alternate title (s):	Fatigue analysis of the EC225 planetary gear through computational simulation
Author:	Borges, Lucas Dias
First Advisor:	Souza, Fernando Lourenço de
First member of the Committee:	Silva, Higor Luis
Second member of the Committee:	Sicchieri, Leonardo Campanine
Summary:	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.
Keywords:	Engrenagem planetária Main Gear Box, Ansys Falha por Fadiga Análise
Area (s) of CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL::ESTRUTURAS AEROESPACIAIS::FADIGA
Language:	por
Country:	Brasil
Publisher:	Universidade Federal de Uberlândia
Quote:	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.
URI:	https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47872
Date of defense:	27-Nov-2025
Appears in Collections:	TCC - Engenharia Aeronáutica

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