MODELAMENTO DA ASA DE UMA AERONAVE RADIOCONTROLADA EM UMA PLATAFORMA CAD/CAE 3D

Resumo

Introdução: Durante os estudos sobre a aerodinâmica da asa de uma aeronave são obtidos vários dados referentes aos modelos estudados. A análise destes dados permite escolher as características aerodinâmicas da asa de acordo com a proposta do projeto definida pela equipe, tendo como base o regulamento da competição SAE Brasil Aerodesign. Definidas as características aerodinâmicas, segue o cálculo estrutural. A próxima etapa é o modelamento da asa em um software CAD/CAE 3D que representa um modelo computacional realístico da asa e sobre esta etapa do desenvolvimento da asa de uma aeronave que este trabalho se propõe a apresentar. Objetivo: O estudo e modelamento de uma asa em plataforma CAD/CAE 3D objetiva agilizar as rotinas convencionais de projeto, que partem de conceitos e dados preliminares, permitindo o refinamento do projeto até seu estado final. Também é objetivo desta metodologia, obter um produto final o mais otimizado possível tanto240em termos de resistência mecânica, quanto em peso estrutural. Metodologia: Para o desenvolvimento da asa foi utilizado o software CAD/CAE 3D SolidWorks, da empresa Dassault Systemes. Esta plataforma é uma ferramenta de engenharia que permite a criação de modelos 3D realísticos, além de realizar simulações de esforços mecânicos e dinâmica de fluidos. Para começar a modelar a asa da aeronave deve-se primeiro conhecer suas características como tipo de perfil, corda, envergadura, razão de afilamento, diedro e ângulo de torção. Depois de ter os dados organizados inicia-se o esboço que contém o perfil aerodinâmico da asa. Este perfil encontra-se em um banco de dados na internet, o UIUC Airfoil Coordinates Database. O arquivo contém coordenadas cartesianas para descrever os pontos da curva que caracterizam o perfil, esses pontos são interpretados pelo SolidWorks que gera uma curva interligando todos os pontos. Feito isso, aplica-se um ângulo de ataque ao perfil e segue-se com os recursos para criar um modelo 3D. Existem dois principais recursos usados neste momento, o recurso de Extrusão, usado para um solido de seção contínua ou que varie linearmente, e o recurso de Loft usado para criar um sólido de seção variável baseado em perfis. No modelamento de uma asa com diedro, afilamento e torção geométrica usou-se uma combinação dos dois recursos. Depois de finalizada a criação do sólido, cortou-se o modelo, a fim de se240obter peças que serão usadas na montagem da asa. Essas peças são editadas para criar encaixes que servirão para a montagem da asa real. Após o modelamento completo das peças em 3D, deve-se passar para desenho 2D as faces convenientes que servirão de base para o corte a laser, no processo de construção final. Resultados: A partir da metodologia utilizada, obtiveram-se resultados satisfatórios de acordo com a proposta da equipe Kamikase para o ano de 2014. Foi adquirida muita experiência no uso de plataformas CAD/CAE e ferramentas numéricas para cálculo estrutural e desenvolvimento de todos os componentes de uma aeronave. Conclusão: Conclui-se que o uso de recursos computacionais para o desenvolvimento de projetos de engenharia é de extrema importância nos dias atuais, esses recursos possibilitam criar e gerenciar projetos complexos de maneira simplificada. As plataformas CAD/CAE 3D atuais oferecem acima de tudo confiabilidade nos produtos desenvolvidos o que permite a criação de poucos protótipos até a versão final.

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