Dissertação

{en_GB=Structural Design of a Modular Aircraft} {} EVALUATED

{pt=Nos dias de hoje, o sector dos transportes, em especial o sector aeroespacial, enfrenta diversos desafios para conseguir satisfazer a crescente procura por soluções de mobilidade, ao mesmo tempo que tenta reduzir o trafego, melhorar a segurança e reduzir e/ou acabar com as emissões de gases poluentes para a atmosfera. O interesse da sociedade por aviões com motores elétricos ou híbridos e com capacidades VTOL tem aumentado, uma vez que este tipo de veículos tem o potencial para revolucionar o transporte aéreo, permitindo uma maior flexibilidade no que diz respeito às infraestruturas aeroportuárias e, consequentemente, uma maior facilidade de mobilidade. Dito isto, este trabalho consiste no desenvolvimento de um design do sistema de sustentação (asa e estabilizador) de um avião modular, com capacidades VTOL, inserido no projeto Flexcraft, para as suas condições de voo críticas. Através da utilização do software comercial ANSYS, é possível realizar análises de elementos finitos e desenvolver uma metodologia de parametrização da estrutura de forma a minimizar o peso, sem comprometer a sua integridade estrutural, isto é, não ultrapassando a tensão de cedência do material em estudo e a deflexão máxima definida para a asa e para o estabilizador. , en=Nowadays, the transportation sector faces a lot of challenges in meeting the growing demand for common passengers mobility while reducing traffic, improving safety and mitigating emissions. Automated driving and electrification are disruptive technologies that may contribute to these goals, but they are limited by congestion on existing roadways and land-use constraints. Due to this, the interest of society in electric or hybrid Vertical Take-Off and Landing (VTOL) aircraft, that can basically act as flying cars, has grown significantly. This peculiar type of aircraft may overcome the limitations of congestion and land-use by enabling urban and regional aerial travel services with the need of much smaller infrastructures when compared with conventional aircraft. Said so, this work consists in the development of a parametric design methodology of the lifting system (wing-tail) of a VTOL aircraft, on behalf of the Flexcraft's project, for its critical flight conditions. Using the commercial software ANSYS it is possible to perform finite element analyzes and develop a methodology to perform structural parametric studies with the main objective of minimizing the weight without compromising its structural integrity, i.e. not exceeding the material yield strength and the maximum deflection defined for the wing and stabilizer.}
{pt=VTOL, FEA, FEM, Parametrização, Flexcraft, en=VTOL, FEA, FEM, Parameterization, Flexcraft}

Fevereiro 5, 2020, 16:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Fernando José Parracho Lau

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado