Otimização de estruturas aeroespaciais: treliças metálicas

• Processo: 16/03766-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
• Pesquisador responsável: Reyolando Manoel Lopes Rebello da Fonseca Brasil
• Beneficiário: Diego Roberto Silva
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Treliças Estrutura de aeronaves Problemas de otimização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estruturas Aeroespaciais | otimização | treliças metálicas | Otimização Estrutural

Resumo

Pretende-se, neste trabalho, estudar e implementar computacionalmente a minimização da massa de estruturas metálicas treliçadas que compõem a estrutura de um avião, submetidas ao carregamento do peso próprio e também das forças aerodinâmicas. O problema de minimização da massa é um problema de otimização. Programas computacionais utilizando-se o Solver do Microsoft Office Excel serão desenvolvidos e utilizados para tanto. As variáveis de projeto dos problemas de otimização serão o diâmetro e a espessura dos tubos que compõem a treliça. Na avaliação da função objetivo, considerar-se-á a massa de todos os elementos estruturais. Aplicar-se-ão restrições relacionadas com as resistências dos materiais e também devidas ao fenômeno de flambagem. Nos casos a serem analisados, as estruturas serão modeladas como treliças isostáticas. Em particular, será utilizado o método do equilíbrio dos nós para a determinação das forças axiais nas barras da treliça. Também, quando necessário, será utilizado o Método dos Elementos Finitos. Comparando-se as performances obtidas nas diversas formulações adotadas, concluir-se-á qual projeto é o mais adequado para cada caso analisado. Finalmente, será publicado pelo menos um artigo em congressos de iniciação científica, enquanto que os programas e projetos obtidos serão disponibilizados para base de pesquisas acadêmicas e empresas do setor. (AU)