Modelagem aeroelástica não linear de painéis aeronáuticos reforçados, pelo método dos elementos finitos

Resumo

O flutter de painel é um fenômeno aeroelástico que pode causar sérias falhas estruturais em aeronaves e veículos espaciais operando em velocidades supersônicas. Uma modelagem confiável do fenômeno é fundamental para a previsão segura da vida em fadiga de revestimentos aeroespaciais, sendo de grande importância para o projeto estrutural. Ademais, painéis aeronáuticos são tipicamente compostos por grandes chapas reforçadas internamente por stringers, longerons e/ou cavernas. A instalação destes elementos de reforço acaba subdividindo o painel em diversas células que, durante o flutter, podem interagir estruturalmente e tornar o movimento aeroelástico mais complexo e potencialmente perigoso. Neste contexto, o presente trabalho propõe o estudo e a implementação de um modelo computacional em elementos finitos para o estudo do flutter não linear de painéis reforçados. Propõe-se a integração entre o modelo de placa de Mindlin e o modelo de viga de Timoshenko, ambos em regime não linear geométrico. O modelo e as análises abordarão painéis isotrópicos e laminados. As forças aerodinâmicas serão obtidas a partir da teoria de pistão, que comprovadamente fornece bons resultados para o regime alto-supersônico. (AU)