Topology optimization : application in a hinge support for a Pratt & Whitney PW1000G nacelle casing

Abstract

O surgimento de técnicas avançadas de fabricação, como a fabricação aditiva de metais, tem possibilitado a produção de peças com geometrias cada vez mais complexas. Quando combinadas com softwares de Engenharia Assistida por Computador (CAE) e Análise de Elementos Finitos (FEA), os projetistas podem otimizar os componentes para sua função pretendida. O impacto dessas técnicas é particularmente significativo em indústrias em que o peso é um fator crítico de desempenho, como as indústrias aeroespacial, astronáutica e automotiva. Nas indústrias aeroespacial, astronáutica e automotiva de alto desempenho, o peso dos componentes é mais crítico do que o custo de fabricação. Este estudo tem como objetivo demonstrar a eficácia do método Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) na redução do peso de componentes aeroespaciais sem comprometer a segurança. Será desenvolvida uma abordagem passo a passo, que pode ser aplicada a uma ampla gama de geometrias para reproduzir os resultados alcançados neste estudo. Os resultados obtidos neste trabalho podem servir como ponto de partida para análises posteriores, como fadiga, crescimento de trincas, modal, simulações de fabricação aditiva e outros. Assim, o estudo demonstra a validade da otimização topológica como estratégia para reduzir o peso de componentes aeroespaciais e lança as bases para pesquisas futuras.