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Análise aerotermoelástica do flutter supersônico não linear de painéis curvos reforçados em compósito

Processo: 19/11309-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2019
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Estruturas Aeroespaciais
Pesquisador responsável:Flávio Donizeti Marques
Beneficiário:Myrella Vieira Cabral
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Aeroelasticidade   Método dos elementos finitos   Materiais compósitos   Falha   Detecção de falhas

Resumo

A instabilidade aeroelástica autoexcitada de placas ou cascas finas no regime supersônico é denominada \textit{flutter} de painel e é capaz de causar falhas estruturais graves em aeronaves e veículos espaciais. Desse modo, para a previsão segura da vida em fadiga de revestimentos aeroespaciais, é fundamental que sejam realizadas análises confiáveis deste fenômeno. Para tanto, o modelo estrutural e aerodinâmico adotados devem ser adequados para descrever a interação entre as forças aerodinâmicas, inerciais e elásticas do sistema. Tendo em vista que painéis aeronáuticos são tipicamente compostos por grandes chapas reforçadas internamente e sabendo que estes elementos de reforço subdividem o painel em diversas células capazes de interagir estruturalmente, o presente trabalho propõe o estudo e a implementação de um modelo computacional em elementos finitos para a análise do \textit{flutter} não linear de painéis curvos laminados reforçados. Também serão incluídos efeitos de gradiente de temperatura, pois ele constitui-se um fator importante na faixa de velocidade supersônica. A teoria de Marguerre será utilizada para descrever o comportamento do painel curvo laminado juntamente com as deformações não lineares de von Kármán. Para o cálculo das cargas aerodinâmicas do modelo, será utilizada a teoria de pistão de primeira ordem, adequada para escoamentos supersônicos, com a presença de um termo de carga estática aerodinâmica devido à curvatura do painel. (AU)