APLICAÇÃO DO MÉTODO MULTIDISCIPLINARY DESIGN OPTIMIZATION AO PROJETO KAMIKASE

FELIPE WINKELMANN PUMPMACKER, Fernando Sansone de Carvalho, Lucas Krainovic Landesvatter, Kieran de Oliveira Rocha, Adriano Jose Bombardieri

Resumo


A equipe Kamikase é um projeto de extensão da Universidade de Santa Cruz do Sul que tem como objetivo desenvolver e construir uma aeronave rádio controlada não tripulada para competição SAE Brasil Aero design que deve atender aos requisitos e restrições impostas por um regulamento. Para desenvolver as aeronaves utilizamos diversos software como solidworks, XFLR5 e códigos de programação. Professores usam através de múltiplas disciplinas e níveis acadêmicos de escolas secundárias e ensino médio, até ensino médio técnico, escolas públicas e universidades, na universidade temos diversas disciplinas como desenho assistido por computador, programação estruturada entre outras. Este ano o projeto se deparou com um problema que houve uma grande mudança no regulamento e a equipe necessitou revisar todos os conceitos teóricos e isso acabou tomando muito tempo, pois necessitou projetar uma aeronave do zero com novos coeficientes aerodinâmicos e diferentes geometrias, sempre utilizávamos para realizar alguns dos cálculos nas planilhas de Excel. Porém com o objetivo de facilitar os cálculos e tornar o projeto mais eficiente a equipe optou em utilizar o multidisciplinary design optimization (MDO), metodologia de projeto para sistemas complexos de engenharia, que visa explorar o mecanismo de ação sinérgica entre subsistemas e design sistemas complexos com o uso de algoritmos de otimização para o projeto que irá gerar com output dimensões, ângulos e coeficientes aerodinâmicos para uma aeronave ideal. É direcionada para resolver algum problema que possui muitas variáveis que onde alterado uma, alterar todas as outras. Após estabelecer o modelo de otimização do problema MDO no processo, o algoritmo de otimização é necessário para encontrar a solução viável. A grande modificação no regulamentos foi na corrida de decolagem que diminuiu de 50 metros para 4 metros e 20 centímetros em uma plataforma de 1 metro de altura, e além disso a aeronave deve ser desmontada deve encaixar em uma caixa de 36L, por isso ele deve ser toda desmontável, com essas informações foi iniciado um algoritmo (MDO) na linguem Python que apenas calcula a corrida de decolagem variando a sua geometria, onde ele fica variando e testando diversas geometrias, diferentes asas, empenagens, baterias, motor e hélices, onde que seu input final ele gerou a configuração onde irá caber na caixa e com os coeficientes correto para decolar em 4,2m. O código ainda está em andamento, pois ele ainda não varia a massa da aeronave nem, cálculos de estabilidade e cargas, onde este projeto está em andamento que será usado ele completo para o projeto de ouros anos, facilitando assim os cálculos e o projeto final da aeronave.

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ISSN 2764-2135