| Título: | Aplicação de tubos de fibra de carbono produzidos por bobinagem filamentar em uma fuselagem treliçada |
| Autor(es): | Militão, Ana Paula Ferreira |
| Orientador(es): | Andrianov, Artem |
| Assunto: | Aeronaves - fuselagem
Compósitos
Fuselagem |
| Data de apresentação: | 10-Abr-2023 |
| Data de publicação: | 25-Mai-2023 |
| Referência: | MILITÃO, Ana Paula Ferreira. Aplicação de tubos de fibra de carbono produzidos por bobinagem filamentar em uma fuselagem treliçada. 2023. 88 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Aeroespacial) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023. |
| Resumo: | Muitas aeronaves, apresentam fuselagens que consistem em estruturas de treliça feitas de
tubos de aço de seção reta soldados ou aparafusados para formar uma unidade rígida, forte
e leve. Esses tipos de estruturas são comumente usados em aviões acrobáticos e agrícolas,
para os quais a estrutura treliçada é uma ótima opção. Materiais compósitos podem
aumentar ainda mais a eficiência deste tipo de estrutura, uma vez que estes possuem
maior resistência específica que os seus homólogos de metal, além de resistência à corrosão.
Dessa forma, este trabalho busca avaliar a aplicação de tubos de fibra de carbono em uma
fuselagem treliçada. A estrutura a ser analisada será modelada com base em um projeto
preliminar de fuselagem treliçada de alumínio para aviões ultraleves. Para a fabricação
dos tubos, será utilizada a tecnologia de bobinagem filamentar. Deste modo, foi necessário
determinar os principais parâmetros de fabricação exigidos por essa técnica e como associá-los à máquina de bobinagem filamentar disposta para o projeto. Testes de controle de
movimento indicaram que a solução para trajetória do filamento é satisfatória. A análise
estrutural mostrou que a estrutura de fibra de carbono é superior ao alumínio quando
avaliada a relação resistência estrutural versus peso. Os resultados positivos mostram
que a implementação da tecnologia de bobinagem filamentar na Universidade de Brasília
pode ser extremamente benéfica para a comunidade acadêmica, uma vez que os produtos
provenientes desta podem ser usado em projetos com aplicações práticas de extrema
relevância para os diversos cursos da engenharia. |
| Abstract: | Many aircraft have fuselages consisting of truss structures made from welded or bolted
straight-section steel tubes to form a rigid, strong, and lightweight unit. These types of
structures are commonly used in aerobatic and agricultural airplanes, for which the truss
structure is an excellent option. Composite materials can further increase the efficiency of
this type of structure, as they have higher specific strength than their metal counterparts,
as well as corrosion resistance. Thus, this work aims to evaluate the application of carbon
fiber tubes in a truss fuselage. The structure to be analyzed will be modeled based on a
preliminary design of an aluminum truss fuselage for ultralight aircraft. Filament winding
technology will be used for the manufacture of the tubes. Therefore, it was necessary
to determine the main manufacturing parameters required by this technique and how to
associate them with the filament winding machine set up for the project. Motion control
tests indicated that the filament trajectory solution is satisfactory. Structural analysis
showed that the carbon fiber structure is superior to aluminum when evaluated in terms of
the structural strength-to-weight ratio. The positive results show that the implementation
of filament winding technology at the University of Brasília can be extremely beneficial
for the academic community, as the products resulting from it can be used in projects
with practical applications of great relevance to the various engineering courses. |
| Informações adicionais: | Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, 2023. |
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| Aparece na Coleção: | Engenharia Aeroespacial
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