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Automatização dos parâmetros de Paris em projetos de paineis de fuselagem de aeronave

Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/875131
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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorGomes, Gilberto-
Autor(es): dc.creatorOliveira, Thiago Arnaud Abreu de-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-10-23T15:07:52Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-10-23T15:07:52Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-16-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-16-
Data de envio: dc.date.issued2024-07-16-
Data de envio: dc.date.issued2023-11-23-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48919-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/875131-
Descrição: dc.descriptionTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023.-
Descrição: dc.descriptionO problema abordado neste trabalho centra-se em resolver a necessidade de estabelecer uma relação segura entre os parâmetros C e m da Lei de Paris e o número de ciclos de vida à fadiga em projetos de fuselagem de aeronave. Essa relação é particularmente importante para os projetistas que estão sempre procurando métodos de simulação rápidos e confiáveis que produzam dados médios seguros que evitem processos de dano e, consequentemente, a ocorrência de acidentes. Para isso, neste trabalho, desenvolveu-se um novo procedimento de tolerância a danos com base na compliance crítica, sendo uma alternativa ao método clássico que considera o tamanho crítico de trinca. Nesta nova metodologia, assume-se que a estrutura, mesmo danificada, seja capaz de suportar as ações para as quais foi projetada até a detecção da instabilidade local quando a compliance atinge o valor crítico. Dessa forma, o objetivo geral é obter a função ótima dos parâmetros de Paris que resistem ao número de ciclos requisitado. Para alcançar este objetivo, a metodologia é baseada em um problema multiescala e compreende duas etapas. Primeiramente, o modelo macro é empregado para analisar as tensões internas e identificar o local do ponto crítico. Em seguida, o modelo micro é implementado para avaliar o número de ciclos que leva à instabilidade local. Assim, obtém-se a curva ótima N(C,m) (número de ciclos em função de C e m), que garante a integridade estrutural. Para validar essa metodologia, foram conduzidos três estudos de caso utilizando os programas BEMCRACKER2D e BEMLAB2D. Esses estudos envolveram a análise dos campos de tensões internas para cada modelo, seguidos da simulação de propagação de trinca para, finalmente, obter a compliance crítica e estimativa de vida à fadiga. Como resultados, tem-se a função m(C) que relaciona os parâmetros de Paris com o número de ciclos requerido em cada modelo. Por fim, a técnica desenvolvida possibilita a generalização para diversos outros modelos. Ao fornecer dados dos parâmetros C e m de Paris, essa abordagem apresenta-se como uma forma inovadora para correlacionar estes parâmetros com o número de ciclos requerido em projeto. Além disso, a metodologia baseada na compliance crítica oferece uma nova perspectiva para avaliar a tolerância ao dano, representando um avanço na segurança e confiabilidade das estruturas sujeitas à fadiga.-
Descrição: dc.descriptionThe problem addressed in this work focuses on resolving the need to establish a secure relationship between the C and m parameters of the Paris Law and the number of fatigue life cycles in aircraft fuselage designs. This relationship is particularly important for designers who are constantly seeking rapid and reliable simulation methods that produce secure average data, thereby avoiding damage processes and, consequently, the occurrence of accidents. To achieve this, in this work, it was developed a new damage tolerance procedure based on critical compliance, as an alternative to the classical method that considers the critical crack size. In this new methodology, it is assumed that the structure, even when damaged, can withstand the actions for which it was designed until the detection of local instability when compliance reaches the critical value. Thus, the overall objective is to obtain the optimal function of the Paris parameters that withstands the required number of cycles. To accomplish this objective, the methodology employed here hinges on a multiscale approach comprising two key stages. In the initial stage, the macro model is utilized to analyze internal stresses and pinpoint the critical point's location. In the subsequent stage, the micro model is implemented to assess the number of cycles leading to local instability. As a result, the optimal N(C, m) curve (representing the number of cycles as a function of C and m) is derived, ensuring structural integrity. To validate this methodology, three case studies were conducted utilizing BEMCRACKER2D and BEMLAB2D programs. These studies entailed the analysis of internal stress fields for each model, followed by simulations of crack propagation, ultimately yielding critical compliance and estimates fatigue life. Consequently, the m(C) function, which correlates the Paris parameters with the required number of cycles in each model, was established. In conclusion, the developed technique facilitates generalization to various other models. By providing data on the Paris parameters C and m, this approach presents an innovative means to correlate these parameters with the required number of cycles in the design. Furthermore, the methodology based on critical compliance offers a fresh perspective for evaluating damage tolerance, signifying a substantial advancement in the safety and reliability of structures subject to fatigue.-
Descrição: dc.descriptionFaculdade de Tecnologia (FT)-
Descrição: dc.descriptionDepartamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)-
Descrição: dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso Aberto-
Direitos: dc.rightsA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.-
Palavras-chave: dc.subjectAeronaves - fuselagem-
Palavras-chave: dc.subjectMétodo dos elementos de contorno-
Título: dc.titleAutomatização dos parâmetros de Paris em projetos de paineis de fuselagem de aeronave-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB

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