Simulação de uma longarina compósita de uma aeronave esportiva leve
Este artigo tem como objetivo examinar o comportamento mecânico-estático de uma longarina compósita projetada para uma aeronave esportiva leve através de investigações numéricas, empreendidas em software (ANSYS Release 19.2) comercial de elementos finitos. Diferentes seções transversais foram testadas numericamente para se determinar suas respectivas tensões equivalente e deslocamentos finais alcançados. Para avaliar os efeitos tridimensionais, modelos com a capacidade de simular uma viga em balanço, onde uma extremidade foi engastada enquanto a outra sofre flexão devido a sustentação, foram desenvolvidos cumprindo etapas de definição geométrica, geração de malha e aplicação de carregamento. As simulações revelaram que os fatores analisados, assinalaram os efeitos dos picos resultantes de tensão na sobrecarga sob a região engastada, simultaneamente, destaca que uma opção de perfil se sobrepõe com deslocamentos inferiores a 10 % em relação aos outros, assim como tensões equivalentes variando 17 até 75 % inferiores ao que foi desenvolvido em outros espécimes. Por fim, a partir dos resultados verificou-se a presença de pontos críticos e locais de baixa solicitação, mantidos dentro de especificações de projeto, o que evidencia a versatilidade da análise por elementos finitos, podendo evitar equívocos desconsiderados em análises empíricas, imprimindo celeridade ao processo de investigação.
Simulação de uma longarina compósita de uma aeronave esportiva leve
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DOI: 10.22533/at.ed.84921180820
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Palavras-chave: Análise Estrutural, Longarina de Asa, Materiais Compósitos, ANSYS
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Keywords: Structural analysis, Wing spar; Composite Material, Ansys
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Abstract:
According rising of industrial demands for new materials, supported by academic research, it´s clear there are huge recommended the development and tests of new materials as an alternative to those traditionally used in the structures. Namely, in the aircraft industry, the demand for materials with improved mechanical properties, lighter and capable of performing more than one function at the same time, motivated the large use of composite materials. The knowledge of mechanical behavior in the design phase of structures is a critical factor. Therefore, is important the computational analyzes that allows predicting limitations or failures. This paper aims to evaluate the static behavior of a composite wing spar designed for a light sports aircraft by a numerical model developed in commercial finite element software (ANSYS Release 19.2). Different cross sections were tested numerically to determine their respective equivalent stress and displacements. A three-dimensional model cap able of simulating a cantilever beam, where clamped end of the beam while the other suffers bending due to lift, it was developed following the steps of defining geometry, mesh generation and load application to verify the structural behavior. The results shows the effects of the peaks resulting from stress on overload under the clamped end of the beam, simultaneously, it highlights that a profile option overlaps with displacements of less than 10% in relation to the others, as well as equivalent stress below 17 to 75% of what was developed in other specimens. Numerical test are also to perfomed the versatility of the finite element analysis, being able to avoid equivocal, as well as losses due to oversizing.
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Número de páginas: 14
- Álvaro Barbosa da Rocha
- Daniel Sarmento dos Santos
- Wanderley Ferreira de Amorim Júnior
- Felipe Silva Lima
