MÉTODO DE ENSAIO DE FLEXÃO DA LONGARINA PRINCIPAL DA ASA DE AERONAVE RÁDIO CONTROLADA

Eduardo da Rosa, Ana Cristina Frantz, Ricardo Reali da Rocha, Thiago Augusto Jackisch, Felipe Winkelmann Pumpmacker, Fabrício Antônio Egert, Fabrício Antônio Egert

Resumo


A Equipe Kamikase é um projeto de extensão da Universidade de Santa Cruz do Sul, que tem a finalidade de desenvolver e construir uma aeronave rádio controlada não tripulada para competição SAE Brasil Aerodesign, que ocorre anualmente em São José dos Campos SP. A aeronave deve atender aos requisitos e restrições impostas pelo regulamento da competição. O projeto é divido em diferentes áreas, sendo uma delas a área de estruturas e ensaios estruturais, que é responsável pelo dimensionamento das estruturas da aeronave, bem como a sua validação por meio de ensaios estruturais, sejam eles destrutivos ou não. A longarina principal da asa da aeronave é responsável por resistir aos esforços de sustentação, por isso, sua eficiência deve ser validada. Para validação da longarina principal da asa da aeronave, optamos pela realização de um ensaio de flexão destrutivo. O ensaio consiste em engastar o centro da longarina e aplicar carregamentos conforme método de distribuição Stender. O método de Stender supõe que a distribuição das forças de sustentação, ao longo da envergadura da asa de um avião, é proporcional às áreas de uma asa imaginaria, na qual as cordas são a média geométrica das cordas reais e das cordas de uma asa elíptica de mesma área e envergadura. Para correta distribuição dos carregamentos, é realizado um projeto no software SolidWorks de pequenas chapas que são responsáveis pela distribuição de maneira correta do carregamento durante o comprimento total da meia envergadura ensaiada. A aplicação de carregamentos ocorre de maneira crescente, até alcançar a falha da estrutura. Consequentemente, são analisados os dados obtidos no ensaio, é possível determinar a força de ruptura da estrutura e, com isso, através da comparação com a força máxima de sustentação na asa, prevista na área de aerodinâmica, é possível calcular o coeficiente de segurança da longarina principal da asa. Conhecendo o coeficiente de segurança da estrutura, é possível analisá-la, validá-la ou não e, caso não seja validada, deve-se voltar à parte do projeto estrutural e rever o dimensionamento da estrutura, sendo necessário redimensionar a estrutura e ensaiada novamente para que seja validada pela equipe. O ensaio estrutural, além de muito importante para garantir a eficiência estrutural da aeronave, também é descrito no relatório de estruturas e ensaios estruturais com objetivo de atingir boa pontuação de relatório e também uma boa colocação na competição SAE Brasil Aerodesign de modo geral.


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