Dissertação

Morphing Conceptual Design – A320 Vertical Tail EVALUATED

Nas últimas décadas, uma procura crescente de voos comerciais juntamente com uma acrescida preocupação ambiental desafia a indústria aeroespacial, exigindo aeronaves com maior eficiência e menores taxas de consumo de combustível por passageiro. Uma oportunidade de melhoria foi identificada na cauda vertical da aeronave AIRBUS A320, onde um substituto mórfico poderia contribuir no sentido de aumentar a sua eficiência. Várias estruturas mórficas foram estudadas, baseadas em diversas tecnologias recentes, contudo, apenas algumas poderiam ser certificadas e implementadas em aeronaves civis. Foi gerado um conjunto de soluções mórficas e efectuado um estudo comparativo, tendo sido seleccionado um conceito baseado na flexão de uma casca em material compósito laminado. Os grandes deslocamentos característicos deste movimento mórfico induzem extensões elevadas no material, sendo necessárias várias análises para garantir a viabilidade da solução. A casca foi analisada em FEM, tendo sido escolhido uma modelação simplificada em faixa. A natureza do problema implicou a utilização de uma análise Não-Linear. As formas geométricas mórficas obtidas foram comparadas com aquelas que servem de referência e as propriedades mecânicas comparadas com os valores tabelados, quando a casca é simultaneamente flectida e carregada aerodinamicamente. As zonas com maiores extensões foram identificadas, assim como o comportamento característico da estrutura. Um processo de optimização foi adoptado a fim de reduzir o peso estrutural. Esta investigação prova que os materiais actualmente certificados pela AIRBUS podem ser utilizados nestas estruturas, substituindo a actual configuração do leme de direcção e contribuindo também para um conhecimento aprofundado do comportamento de placas de compósito à flexão.
morfismo, bordo de fuga mórfico, flecha variável, estruturas mórficas, estabilizador vertical, leme de direcção

Novembro 6, 2018, 8:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Nuno Miguel Rosa Pereira Silvestre

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Dort Daandels

Airbus