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Dissertação

Experimental Testing and Computational Simulation of Helicopter Blade Twist Actuation by Means of Piezoelectric Actuation EVALUATED

Detalhes: Esta dissertação foca-se na implementação de um método de actuação da torção de pás de helicópteros, por via de actuadores piezoeléctricos Macro fiber composites (MFC) a inclinações de ±45º relativamente à envergadura de pá. Primeiramente, o comportamento dos MFC é testado com um sistema simples, modelado e analisado pelo método de Ritz e de elementos finitos (FEM), comparando por fim estes modelos com medições experimentais. Com uma razoável correspondência entre resultados, o sistema da pá actuada é criado. Uma pá de helicóptero a pequena escala é projectada e produzida por métodos de impressão 3-D, sendo realizados testes de tracção uniaxial com vista a avaliar o efeito que o método de fabrico tem nas propriedades do material PETG utilizado. Destes testes conclui-se que o módulo de Young, a tesnaõ de cedência e a tensão de ruptura do material utilizado na pá são todos consideravemente inferiores aos valores documentados. Uma simulação de FEM estática não linear é realizada no modelo da pá, tendo em consideração a influência da actuação piezoeléctrica, gravidade e força centrífuga, comparando então estes resultados com medições experimentais da deflecção do bordo de fuga sob actuação. Ambos os métodos mostram os actuadores a gerar torção constante no seu comprimento, com valores semelhantes para a actuação máxima, embora estes valores divirjam perto da ponta da pá. Finalmente, simulações de FEM em grande escala são criadas para estimar a actuação possível em sistemas reais
Keywords: Actuador piezoeléctrico, MFC, Torção de pá de helicóptero, Métodos experimentais, Métodos elementos finitos, Impressão 3-D

Discussão: junho 29, 2018, 14:30