Dissertação
Comparison of Low and High-Fidelity Models in Structural Optimization of Strut-Braced Wings EVALUATED
Este trabalho visa estudar a aplicabilidade de um modelo estrutural de Baixa Fidelidade (BF) para a análise e otimização de uma aeronave do tipo Strut-Braced Wing (SBW). Para atingir este objetivo, primeiro o comportamento da estrutura quando sujeita a dois carregamentos aerodinâmicos, cruzeiro e manobra de pull-up, é comparado com um modelo de Alta Fidelidade (AF). Posteriormente são formulados três problemas de otimização que têm como objetivo obter uma boa correspondência de comportamento estrutural entre estes dois modelos para a condição de cruzeiro. Os dois primeiros problemas de otimização utilizam a distribuição de espessura ao longo da estrutura para atingir esse objetivo, sendo o primeiro não constrangido e o segundo constrangido por uma massa mínima e uma tensão máxima para a manobra de pull-up. No terceiro problema, também é permitido alterar a distribuição de torção e são considerados os mesmos constrangimentos do segundo problema. Apenas foi encontrada uma solução viável em termos de tensão para o terceiro problema de otimização. No entanto, ao analisar a deformação, observa-se que o modelo AF otimizado apresenta diferenças em relação ao modelo BF superiores a 10%. Embora o modelo BF seja vantajoso do ponto de vista computacional, quando comparado ao modelo AF este subestimou tanto a tensão quanto a deformação. Portanto, o modelo BF só deve ser usado para fornecer tendências gerais numa fase preliminar do projeto de uma estrutura SBW. Para uma fase mais avançada do projeto, o modelo AF deve ser utilizado.
setembro 28, 2021, 18:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Frederico José Prata Rente Reis Afonso
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar
