Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/12089| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Análise da morfagem de winglets utilizando ligas com memória de forma |
| Autor(es)/Inventor(es): | Silva, Raphael Santana |
| Orientador: | Savi, Marcelo Amorim |
| Resumo: | A utilização das ligas com memória de forma (SMA) como atuadores possibilita a construção de estruturas adaptativas e o desenvolvimento do conceito de morfagem. No contexto aeronáutico, as morfagens em aeronaves são inspiradas no voo de aves, como é o caso dos flapes e ailerons. Atualmente, as pontas de algumas asas apresentam um dispositivo estático chamado de winglet, que possui uma função aerodinâmica importante no voo de cruzeiro, mas que ocasiona perdas na sustentação durante a decolagem e a aterrissagem. Este trabalho busca analisar a morfagem de winglets utilizando atuadores com SMAs. Apresentam-se dois modelos alternativos de atuação em configuração bias: sistema mola-polia e sistema com molas torcionais. Os dois modelos conceituais representam as condições de aplicação da asa em escala reduzida. O estudo apresenta duas provas de conceitos e constrói dois protótipos para verificações experimentais. Diversas investigações paramétricas avaliam a influência do escoamento do ar e da sensibilidade do diâmetro do fio SMA e índice de mola. Os resultados mostram as condições em que é possível obter a variação desejada da geometria do winglet e a capacidade de atuação a partir de molas SMA. |
| Resumo: | The use of shape memory alloys (SMA) as actuators allows to build adaptive structures and to develop the concept of morphing. In the aeronautical industry, the morphing of aircraft is inspired by the flight of birds, as for the flaps and ailerons. Nowadays, the wing tips may have a static device called winglet that has an important aerodynamic function in cruise flight, but generates lift losses during take-off and landing. This work aims to analyze the winglet’s morphing using SMAs actuators. Two alternative models in bias configuration are presented: spring-pulley system and torsion springs system. Both models aim to represent conditions for application of a smallscale wing. This study shows a proof of concept and designs two prototypes for experimental verifications. Several parametric investigations evaluate the influence of air flow speed and the sensitivity of SMA wire diameter and spring index. The results show the conditions to obtain the desired geometric variation of the winglet and the feasibility of the actuation using SMA springs. |
| Palavras-chave: | Ligas com memória de forma. Morfagem de winglet |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
| Unidade produtora: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | Mar-2018 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Mecânica |
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