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SMArt Morphing Wing: um protótipo de asa adaptativa acionada por micromolas de liga com memória de forma.

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dc.creator.ID EMILIAVACA, A. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/0179461721894924 pt_BR
dc.contributor.advisor1 ARAÚJO, Carlos José de.
dc.contributor.advisor1ID ARAÚJO, C.J. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/9466801408291152 pt_BR
dc.contributor.referee1 SOUTO, Cícero da Rocha.
dc.contributor.referee2 RADE, Domingos Alves.
dc.description.resumo O desenvolvimento da indústria aeronáutica tem provocado alterações significativas nos conceitos atualmente aplicados em aeronaves, sejam elas para fins civis ou militares. Estas mudanças são, em parte, consequência da conscientização ambiental que tem pressionado as indústrias a produzirem aeronaves mais eficientes e menos poluidoras para continuarem competitivas. O impacto destas mudanças sobre o projeto e construção de aeronaves é a busca incessante por conceitos que aumentem a eficiência das aeronaves em um maior espectro de voo sem impactar a segurança e confiabilidade destes sistemas. Neste contexto surge o conceito de aeronaves adaptativas, capazes de se adaptar ao fluxo por mudanças aerodinâmicas sem comprometer a segurança do voo. Um dos conceitos usados em aeronaves adaptativas é o de asa adaptativa, com possibilidade de variação da curvatura do perfil aerodinâmico, o qual é adotado neste trabalho. Estas estruturas apresentam algumas limitações que ainda precisam ser desenvolvidas, como o sistema de atuação, sistema de controle e mecânica estrutural associada à mudança de forma. Baseado nestes aspectos, este trabalho descreve o desenvolvimento de um novo conceito de asa adaptativa, acionada por atuadores do tipo micromolas de liga com memória de forma (LMF). O protótipo desenvolvido, denominado de SMArt Morphing Wing, teve sua estrutura mecânica construída em polímero ABS por impressão 3D e um sistema de “pele” de recobrimento feito em chapa fina de acetato. O protótipo foi testado em vazio e sob carregamento aerodinâmico em túnel de vento, para avaliar a influência da pele e a resposta dos atuadores de LMF sob carga. Nos testes em vazio foram avaliadas as deflexões angulares máximas do protótipo com e sem pele, enquanto que nos testes sob carregamento aerodinâmico entre 6 m/s e 14 m/s, foram avaliadas as deflexões máximas e as forças de arrasto e de sustentação. Adicionalmente, usando a ferramenta computacional ANSYS® CFD, foram feitas análises teóricas do comportamento aerodinâmico do protótipo na condição mais crítica de deflexão e velocidade. A comparação entre os resultados numéricos e experimentais obtidos em túnel de vento revelaram uma boa concordância, confirmando a eficiência do protótipo desenvolvido. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Ciências e Tecnologia - CCT pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Ciências pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Mecânica pt_BR
dc.title SMArt Morphing Wing: um protótipo de asa adaptativa acionada por micromolas de liga com memória de forma. pt_BR
dc.date.issued 2016-02-04
dc.description.abstract The development of the aeronautic industry has caused significant changes in concepts currently applied in aircraft either for civil or military purposes. These changes are partly due to environmental awareness that has pushed the industry to produce more efficient and less polluting aircraft to remain competitive. The result of these changes on design and construction of aircraft is the incessant search for concepts that increase the efficiency of aircraft in a broader flight range without impacting on the safety and reliability of these systems. In this context arises the concept of adaptive aircraft, which are able to adapt to the flow of aerodynamic changes without compromising flight safety. One of the concepts of morphing aircraft is the morphing wing, with the possibility of variation airfoil camber, which is used in this work. These structures have some limitations that need to be developed as the actuation system, control system and structural mechanics associated with the shape change. Based on these aspects, this work describes the development of a new concept of adaptive wing, driven by shape memory alloy (SMA) micro coil springs like actuator. The prototype, called SMArt Morphing Wing, had its mechanical structure built in ABS polymer for 3D printing and a system of "skin" made of thin sheet of acetate. The prototype was tested unloaded and under aerodynamic loading on the wind tunnel, to evaluate the influence of the skin and the response of SMA actuators under load. In the no load tests were evaluated the maximum angular deflection of the prototype with and without skin, whereas in tests under aerodynamic loading between 6m/s and 14m/s, the maximum deflection, drag and lift forces were evaluated. Additionally, using the computational tool ANSYS® CFD, theoretical analyses of the aerodynamic behavior of the prototype in the most critical condition deflection and speed they were made. The comparison between the numerical and experimental results obtained in wind tunnel showed good agreement, confirming the efficiency of the developed prototype. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/516
dc.date.accessioned 2018-04-27T13:03:39Z
dc.date.available 2018-04-27
dc.date.available 2018-04-27T13:03:39Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Asa Adaptativa pt_BR
dc.subject Asa Inteligente pt_BR
dc.subject Estruturas Inteligentes pt_BR
dc.subject Atuadores de Liga com Memória de Forma pt_BR
dc.subject Micromolas pt_BR
dc.subject Morphing Wing pt_BR
dc.subject Smart Wing pt_BR
dc.subject Smart Structures pt_BR
dc.subject Shape Memory Alloy Actuators pt_BR
dc.subject Micro Springs pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator EMILIAVACA, Angelo.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative SMArt Morphing Wing: an adaptive wing prototype powered by shape memory alloy microsprings.
dc.description.sponsorship CNPq pt_BR
dc.relation CAPES pt_BR
dc.identifier.citation EMILIAVACA, A. SMArt Morphing Wing: um protótipo de asa adaptativa acionada por micromolas de liga com memória de forma. 2016. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2016. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/516 pt_BR


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