DIMENSIONAMENTO DE UM TREM DE POUSO COM O AUXÍLIO DE RECURSOS COMPUTACIONAIS

LEONARDO MENDES RIBEIRO MACHADO, TARCISIO REOLON GELAIM, CAMILA CRAUSS, JORGE LUIZ RODRIGUES MARQUES, FABRICIO ANTONIO EGERT, LARA JUSTINE DA SILVA

Resumo


INTRODUÇÃO: O desenvolvimento de uma aeronave cargueira é, diante de todos os outros tipos, o que requer maior reforço estrutural, em função de ter que carregar algo em seu interior ou exterior. A sua estrutura deve ser resistente e leve ao mesmo tempo, visando obter uma eficiência estrutural elevada. Dos componentes da aeronave, o que deve suportar todos os esforços provenientes da carga total estática, dinâmica e de impacto é o trem de pouso. Também tem por função manobrar a aeronave em solo, mantendo o controle sobre a mesma, principalmente ao executar manobras de taxiamento. Sua estrutura deve, também, visar à eficiência estrutural, mantendo um coeficiente de segurança apropriado, sendo este proveniente de livros ou ensaios próprios da equipe. OBJETIVOS: Este trabalho tem por objetivo explicar detalhadamente o dimensionamento de um trem de aterragem com o auxílio de recursos computacionais CAD/CAE e Excel. METODOLOGIA: O dimensionamento do trem de aterragem possui três etapas distintas, porém, de extrema importância: Análise conceitual, onde parte-se de revisão bibliográfica, o estudo e definição dos conceitos e da visão geral do trem de pouso, adotando as medidas gerais e desenho superficial do sistema, minimizando assim, a chance de erro. A segunda etapa é o dimensionamento dos componentes, aplicando as equações e expressões matemáticas extraídas das bibliografias referentes à área, adicionando agora ao projeto, uma medida precisa ao layout desse trem de pouso e então é adicionado ao CAD (Desenho Assistido por Computador) para o modelamento virtual do componente, validando assim os resultados teóricos aplicados anteriormente. Por último, as análises externas, feitas para simular as situações práticas em programas CAE (Engenharia Assistida por Computador). A utilização de softwares como Microsoft Excel e Solidworks 2014 são utilizados para se obter os resultados mais precisos possível, ficando assim, mais próximos da realidade. RESULTADOS: No Excel, inseriram-se e processaramu-se os dados e cálculos extraídos de normas, como CS-VLA, e outras bibliografias relativas à área, gerando assim, maior confiabilidade no dimensionamento das cargas que o trem de pouso receberia. O segundo, quando configurados e inseridos os dados provenientes da etapa anterior, aplicam-se análises simulatórias que reproduzem o resultado mais perto da realidade. Essa simulação estrutural é no eixo do trem de pouso e nas rodas do mesmo, demonstrando os esforços horizontais (forças de atrito atuantes nas rodas do sistema), laterais (forças de arrasto lateral da aeronave) e verticais (forças de impacto atuantes sobre a estrutura do trem de pouso). Finalmente, os resultados das simulações foram colocados no Excel, onde, juntamente com as outras áreas estruturais, foi realizada a junção dos componentes e ocorreu a montagem completa da aeronave PK-14. CONCLUSÃO: Com isso encerrou-se o trabalho conceitual e detalhado do projeto, restando apenas a construção de toda a aeronave para posterior teste em voo. Todos esses resultados proporcionam uma visão real e de extrema precisão para o projeto da aeronave, elevando assim a segurança e, neste caso, a competitividade da equipe na competição nacional, promovida pela SAE Brasil, realizada todos os anos.


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