Análise modal experimental e pelo método dos elementos finitos em uma asa de aeronave de competição SAE Brasil de aerodesign

Abstract

Neste trabalho realizou-se a análise modal de uma asa de um avião de aerodesign. Dessa forma, foi desenvolvido um modelo real de uma asa a fim de realizar testes numéricos pelo método dos elementos finitos e testes de vibração práticos baseados na norma FAR-23 a fim de identificar as frequências naturais de uma asa quando exposta a excitações externas. O protótipo de asa fora fabricado com base no regulamento exposto pela SAE Brasil de Aerodesign, competição esta que acontece anualmente na cidade de São José dos Campos, onde estudantes de todo Brasil se encontram para competir através de resoluções de problemas vividos pela indústria aeronáutica. Utilizou-se o ANSYS para a realização da análise por elementos finitos, atribuindo as propriedades mecânicas dos materiais compostos pelo protótipo e as condições de contorno. Foram encontradas as frequências naturais e seus respectivos modos de vibrar correspondentes as condições de contorno impostas. Foi observado um nível alto de amplitude por volta de 30 Hz caracterizando o primeiro modo de vibrar da asa quando esta foi exposta a excitação do motor em conjunto com inversor de frequência.