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ORCID:  http://orcid.org/0009-0002-9784-2388
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo do comportamento termomecânico de ferramentais de montagem de estruturas aeronáuticas
Alternate title (s): Study of the thermomechanical behavior of aeronautical structure assembly tooling
Author: Borges, Davi Guilherme Dourado
First Advisor: Sousa, Priscila Ferreira Barbosa de
First coorientator: Passini, Adriano
First member of the Committee: Sicchieri, Leonardo Campanine
Second member of the Committee: Corrêa, Rafaela Gomide
Summary: O presente trabalho investiga o comportamento termomecânico de ferramentais de montagem de componentes críticos para o voo, com foco nas superfícies de comando e nos efeitos da dilatação térmica sobre as tolerâncias do produto. A análise realizada é extremamente útil para processos de montagem situados em ambientes não controlados termicamente. Foram realizadas medições de temperatura nos gabaritos de montagem de superfícies de controle de duas aeronaves durante dois dias quentes, incluindo temperaturas do ambiente e do teto no hangar onde esses ferramentais estão localizados. Modelos estruturais foram desenvolvidos para realizar análises por elementos finitos (MEF), revelando deslocamentos significativos nas direções vertical e transversal, impactando diretamente as tolerâncias das dobradiças e provocando atrasos na montagem na ausência de calços corretivos. Para generalizar a análise, foi criado um modelo térmico baseado no Método da Capacitância Global (MCG) para estimar as temperaturas das superfícies a partir das condições ambientais. O modelo apresentou um erro médio abaixo de 10%, e as análises estruturais subsequentes confirmaram os resultados de deslocamento com um erro baixo e diferenças entre os modelos construídos em torno de 0,06 mm, validando a metodologia para futuras avaliações em processos de montagem.
Abstract: The present work investigates the thermomechanical behavior of assembly tooling for flight critical components, focusing on control surfaces and the effects of thermal expansion on product tolerances. The analysis carried out is extremely useful for assembly processes located in thermally uncontrolled environments. Temperature measurements were performed on the assembly jigs of control surfaces from two aircraft during two hot days, including ambient and ceiling temperatures in the hangar where these tools were located. Structural models were developed to perform finite element analyses (FEA), revealing significant displacements in the vertical and transverse directions, directly impacting hinge tolerances and causing assembly delays in the absence of corrective shims. To generalize the analysis, a thermal model based on the Lumped Capacitance Method (LCM) was created to estimate surface temperatures from environmental conditions. The model showed an average error below 10%, and the subsequent structural analyses confirmed the displacement results with a low error and differences between the built models around 0.06 mm, validating the methodology for future evaluations in assembly processes.
Keywords: Ferramental
Tolling
Método da Capacitância Global
Lumped Capacitance Method
Dilatação Térmica
Thermal Expansion
Método de Elementos Finitos
Finite Element Method
Tolerância
Tolerance
Montagem
Assembly
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: BORGES, Davi Guilherme Dourado. Estudo do comportamento termomecânico de ferramentais de montagem de estruturas aeronáuticas. 2025. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia - MG, 2025.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/47947
Date of defense: 6-Nov-2025
Appears in Collections:TCC - Engenharia Aeronáutica

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