Validação de método numérico para dimensionamento do trem de pouso principal de uma aeronave para a competição SAE-BRASIL Aerodesign

Resumo

A equipe TENPEST Aerodesign da Escola Politécnica de Pernambuco – UPE, vem participando anualmente da competição SAE Brasil Aerodesign, com aeronaves não tripuladas, que precisam atender a requisitos e restrições que mudam a cada competição. A metodologia analítica de cálculo estrutural é confiável, porém demanda um longo tempo de projeto. Este trabalho visa validar uma metodologia numérica, por meio de softwares CAD e CAE que venham a facilitar e reduzir o tempo de projeto do trem de pouso da aeronave. Para o desenvolvimento do projeto foi seguido o fluxograma descrito por Budynas (2011), que consiste na identificação da necessidade, definição do problema, síntese, análise e otimização, avaliação e apresentação. O projeto se inicia com a definição do tipo e da geometria do trem de pouso, determinação das cargas atuantes, a partir da norma americana da Federal Aviation Regulations (FAR, 1991) e das condições mais críticas de uso, indicadas por Niu (1999), passando pela seleção e ensaio do material até a elaboração do projeto analítico e a simulação numérica. Foram utilizadas as ferramentas computacionais Autodesk Inventor e Ansys Workbench para realizar o projeto e a simulação numérica e utilizados os cálculos, elaborados pelo método analítico, para comparação do erro entre os dois métodos, de modo a validar uma metodologia confiável para o dimensionamento dessa peça estrutural. Os resultados obtidos, após a verificação da margem de erro entre os métodos, mostram que o método numérico pode ser utilizado para se obter um dimensionamento confiável da estrutura do trem de pouso principal de uma aeronave não tripulada.