Fecha límite para el envío de resumenes: 21/Abril/2024

Anualmente acontece a competição SAE de Aerodesign, são dezenas de equipes de vários países, que projetam,
constroem e testam suas aeronaves com a proposta de levar mais carga e pousar e decolar em um espaço
determinado pelas regras da competição. Para essa missão, um dos desafios é construir uma aeronave resistente e
ao mesmo tempo leve. Esse paradoxo exige criatividade das equipes. Fuselagens são construídas em madeira e
fibra de carbono, utilizando-se de tubetes comerciais, que são emendados com fita de carbono e resina epóxi, como
apresentado em [1]. A proposta deste trabalho foi substituir a antiga fuselagem treliçada com sarrafos quadrados
de madeira, por uma de fibra de carbono, mas diferente do uso de tubetes comerciais, como por exemplo em [2],
utilizando uma manta de fibra de carbono para revestimiento de partes da aeronave, e sim, desenvolver uma
estrutura preparada em moldes, construindo as treliças que compõem a fuselagem com sulcos em uma matriz
impressa em uma impressora 3D, fazendo assim um processo novo e que pode ser controlado, obedecendo aos
requisitos de projeto da aeronave. O molde compõe toda a lateral da aeronave, sendo assim construídas duas peças
com o mesmo molde. Essas duas peças, lado esquerdo e direito da fuselagem, são unidas com uma estrutura
treliçada, também fabricada com moldes e com fitas de fibra de carbono, formando assim a fuselagem da aeronave,
desde a nacele onde é instalado o motor, o reforço onde vai a carga e a longarina, até a calda onde é fixado o
estabilizador traseiro. Todo o conjunto é fabricado em uma única peça. A matriz do molde, tem o tamanho real da
fuselagem projetada, essa peça tem os sulcos que são preenchidos com o filamento de carbono embebido em resina
epóxi. Após a resina curar, em um ambiente de baixa pressão, a matriz do molde é desmontada, através de partes
fixadas com parafusos. Esse procedimento facilita a desmoldagem da fuselagem. Esse processo é então repetido
para se obter mais peças, inclusive pode-se ter com mais facilidade, peças sobressalentes para uma eventual
necessidade de troca, por quebra. A nova fuselagem de carbono é 30% mais leve do que a fuselagem de madeira
treliçada. Baseado nos estudos realizados por [3] e [4], conduziu-se ensaios destrutivos nas duas fuselagens
comparativamente em termos de carregamento da carga da competição, até o limite estrutural das duas fuselagens.
Foram ensaiadas duas fuselagens de madeira e uma de carbono apenas, a fuselagem de carbono permitiu um
carregamento quase dez vezes maior do que a fuselagem de madeira, até que acontecesse a primeira deformação
plástica (ruptura de alguma parte). Realizou-se ensaios de tração e torção, em uma máquina, onde os elementos
(corpos de prova) foram ensaiados em separado e com os dados dos ensaios, montou-se a fuselagem em um
desenho 3D para simulação de tensões de ruptura, em um software baseado em análises por elementos finitos. Os
corpos de prova, compõem os elementos da treliça e tem formato quadrado de (4X4)mm, composto por fios de
fibra de carbono com epóxi, para esses ensaios foram construídos 20 corpos de prova e apresentaram boa
repetibilidade nos resultados. A fuselagem de fibra de carbono apresentou melhorias em comparação com a
fuselagem de madeira, nos quesitos maior resistência à tração e torção e ainda com menos peso. A construção da
fuselagem utilizando-se apenas um molde para um dos lados, além de inovador, melhorou o tempo de construção
da aeronave e das peças de reparo para os ensaios em voo.

es_ES
Area de Usuario

Regístrate con tu correo y contraseña para acceder al panel de usuario y ser parte del CIBIM.

Si ya estás registrado, ingresa con tu correo y contraseña.