dc.contributor.advisor | Santos, Tiago dos | |
dc.creator | Lenhard, Betina Luísa | |
dc.date.accessioned | 2024-08-13T17:43:17Z | |
dc.date.available | 2024-08-13T17:43:17Z | |
dc.date.issued | 2024-06-24 | |
dc.date.submitted | 2024 | |
dc.identifier.citation | LENHARD, B. L. Análise numérica de rigidez e vibrações livres de placas reforçadas: uma comparação entre o alumínio 7075 T-76 e compósito CFRP. 2024. 68 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeroespacial) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2024. | por |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/32730 | |
dc.description | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Aeroespacial, RS, 2024 | por |
dc.description.abstract | Composite materials make up more than 50% of the structural weight of modern commer cial aircraft, making it necessary to better understand the unique characteristics of this
material in order to prevent accidents and optimize structural design. With this in mind, the
aim was to carry out an analysis of the stiffness and vibration behavior of these materials in
aerospace applications. Two materials were selected for comparison purposes: 7075 T76
aluminum and CFRP, materials widely used in aircraft structural components due to their
high mechanical properties and low density. The analyses were carried out numerically
using the finite element method with the software Abaqus. In addition, four stiffener shapes
common in aeronautical applications were chosen to provide better component stiffness
and relate their efficiency through stiffness-mass parameters. Equivalent stiffness, specific
stiffness and vibration frequencies were measured for each stiffener shape using the two
materials. Aluminum showed higher stiffness than composite for all the stiffeners applied,
but CFRP showed higher stiffness-mass values, proving to be approximately 34% more
efficient. The stiffness and efficiency of the reinforcements increased with the addition of
elements, with I, L, T and U being ordered in ascending order. During the modal analyses,
the vibration frequencies of CFRP were higher than those of aluminum, since its density is
reduced and compensates for its lower stiffness. The vibration mode patterns obtained for
each stiffener did not differ greatly between the materials. | eng |
dc.language | por | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Método de Elementos Finitos | por |
dc.subject | Materiais Compósitos | por |
dc.subject | Análise Estática | por |
dc.subject | Análise Modal | por |
dc.subject | FEM | eng |
dc.subject | Composite Materials | eng |
dc.subject | Static Analysis | eng |
dc.subject | Modal Analysis | eng |
dc.title | Análise numérica de rigidez e vibrações livres de placas reforçadas: uma comparação entre o alumínio 7075 T-76 e compósito CFRP | por |
dc.title.alternative | Nnumerical analysis of stiffness and free vibrations of reinforced plates: a comparison between aluminum 7075 T76 and CFRP composite | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.degree.graduation | Engenharia Aeroespacial | por |
dc.description.resumo | Materiais compósitos compõem mais de 50% do peso estrutural de aeronaves comerci ais modernas, tornando necessário um maior entendimento das suas características sin gulares, de modo a prevenir acidentes e otimizar o projeto estrutural. A partir disto, foi
objetivada a elaboração de uma análise dos comportamentos de rigidez e vibração des tes materiais em aplicação aeronáutica. Para fins comparativos, foram selecionados dois
materiais: o alumínio 7075 T76 e o CFRP, materiais muito aplicados em componentes
estruturais de aeronaves, dadas suas altas propriedades mecânicas e baixa densidade.
As análises foram desenvolvidas numericamente utilizando o método de elementos finitos
por meio do software Abaqus. Ademais, foram escolhidos quatro formatos de reforçadores
comuns em aplicações aeronáuticas, para fornecer uma melhor rigidez aos componentes
e relacionar suas eficiências por meio de parâmetros de rigidez-massa. Assim, foram afe ridas rigidez equivalente, rigidez específica e frequências de vibração para cada formato
de reforçador usando os dois materiais. O alumínio apresentou uma rigidez superior ao
compósito para todos os reforçadores aplicados, porém, o CFRP mostrou maiores valores
de rigidez-massa, mostrando-se aproximadamente 34% mais eficiente. A rigidez e efici ência dos reforçadores aumentaram conforme a adição de elementos, sendo ordenados,
de forma crescente, I, L, T e U. Durante as análises modais, as frequências de vibração
do CFRP foram superiores às do alumínio, já que sua densidade é reduzida e compensa
a rigidez inferior. Os padrões dos modos de vibração obtidos para cada reforçador não
apresentaram grandes distinções entre os materiais. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |