Modelagem computacional e experimental de asa de uma aeronave rádio controlada em escala reduzida

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Campus Joinville. Engenharia Aeroespacial.A vibração é um problema complexo no processo de desenvolvimento do projeto de uma aeronave. A expansão de tecnologias que otimizem e reduzam a massa agregada nas estruturas aeronáuticas, acarreta problemas estruturais que exigem análise detalhada da estrutura. Dessa maneira, a análise modal experimental em conjunto com os métodos de elementos finitos, tem sido utilizada para investigar e obter as características dinâmicas necessárias a fim de prever e quantificar possíveis falhas estruturais futuras. Considerando isso, este trabalho visa apresentar os ensaios de ground vibration test (GVT), na asa de uma aeronave em modelo de escala reduzida, realizados com um martelo de impacto, no qual obteve-se a frequência natural da estrutura e modos de vibração. Foi realizado o comparativo do modelo experimental com o de elementos finitos, obtendo-se a diferença entre os mesmos e verificando a qualidade e representatividade da simulação. Essa verificação foi realizada por meio do modal assurance criterion (MAC), no qual permitiu comparar os pontos nodais de ambos os métodos, e três dos quatro modos foram identificados por meio da matriz. O trabalho aborda as dificuldades existentes na medição experimental e as simplificações realizadas na modelagem dos elementos finitos. Desta forma, atendendo as expectativas da avaliação inicial do estudo de modelagem das asas do aeroplano em escala.Vibration is a complex problem in the aircraft design development process. The expansion of technologies that optimize and reduce the aggregate mass in aeronautical structures, causes structural problems that require detailed analysis of the structure. In this way, experimental modal analysis in conjunction with finite element methods has been used to investigate and obtain the necessary dynamic characteristics in order to predict and quantify possible future structural failures. Considering this, this work aims to present the ground vibration test (GVT) tests on an aircraft wing in a small-scale model, performed with an impact hammer, in which the natural frequency of the structure and vibration modes were obtained. The adjustment of the experimental model with the finite element model was carried out, obtaining the difference between them and verifying the quality and veracity of the simulation. This verification was performed using the modal assurance criterion (MAC), which allowed comparing the nodal points of both methods, and three of the four modes were identified through the matrix. The work discusses the difficult in the experimental measurements and the simplifications performed in modelling by finite elements. Thus, meeting the expectations of what was expected as an initial study of modelling the wings of the scale model aircraft