Análise de um veículo lançador de microssatélites através de modelo computacional
Resumen
Em virtude da crescente demanda de lançamentos suborbitais, alimentado pelo propósito de possuir autossuficiência no envio de satélites ao espaço, o Programa Espacial Brasileiro tem avançado no desenvolvimento e produção de veículos lançadores de satélites. Mesmo com tamanha evolução e por serem projetos intrinsicamente complexos, os trabalhos disponíveis na literatura sobre esse veículo ainda são escassos, fator que limita a sua total compreensão. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver uma metodologia de cálculo numérico para o projeto de um veículo lançador de microssatélites (VLM) para prever o comportamento estrutural na carenagem do VLM utilizando o método de elementos finitos (MEF). Para tal, foi determinada a distribuição de pressão absoluta, utilizando fluidodinâmica computacional, ao longo da carenagem com base nos carregamentos críticos de voo. Após, um modelo estrutural utilizando o MEF foi desenvolvido para a previsão da flambagem (colapso) e de falha no material da carenagem do VLM submetida à pressão externa. O laminado que compõe essa estrutura foi modelado com camadas de compósito de fibra de carbono/epóxi e fibra de vidro/epóxi, além de possuir camadas de alumínio. Com isso, um estudo de sensibilidade foi conduzido onde foram investigados os efeitos de três diferentes sequências de empilhamento do compósito, [± 28 / 0 / 0]s, [90 / ± 554 / 90] e [± 655], no comportamento do colapso da carenagem e também da falha no material compósito que constitui o componente. Com os resultados, a metodologia de cálculo para flambagem e falha na carenagem do veículo lançador de microssatélites foi bem-sucedida.
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